CN101681792A - 冷阴极荧光灯、背光灯单元、以及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷阴极荧光灯。在具备玻璃灯管、设置于所述玻璃灯管内表面上的荧光体层、设置于所述玻璃灯管端部内侧的空心电极、一端连接于所述空心电极,另一端封装于所述玻璃灯管端部的引线、以及设置于所述玻璃灯管端部外侧的散热构件的所述冷阴极荧光灯中,使所述引线的比所述玻璃灯管的外表面更处于内侧的部分的热传导率为22W/m·K以下,这样能够提供安装简单而且长寿命,并且具有充分的亮度的冷阴极荧光灯。
Description
技术领域
本发明涉及冷阴极荧光灯、以该冷阴极荧光灯为光源的背光灯单元、以及液晶显示装置。
背景技术
向来就有图38所示那样的在玻璃灯管11的端部设置帽状的馈电端子12的冷阴极荧光灯10提出(专利文献1)。该馈电端子12通过从棒状的电极13延伸出的引线14和焊锡15电气连接,如果将冷阴极荧光灯10的端部嵌入背光灯单元的插座(未图示)中,就能够将冷阴极荧光灯10固定于背光灯单元,而且能够将冷阴极荧光灯10与背光灯单元的点灯电路电气连接。因此,在将冷阴极荧光灯10安装于点灯装置时,不必对引线14进行钎焊等,与没有设置馈电端子12的冷阴极荧光灯相比,安装更加容易。
另一方面,向来一直在制造如图39所示的,具有有底筒状(帽状)的空心(ホロ一)电极21的冷阴极荧光灯20(专利文献2)。该冷阴极荧光灯20如图39中的箭头所示,在空心电极21的内侧发生放电,因此因放电而飞散的溅射物质不容易附着于玻璃灯管22的内表面,寿命比较长。
专利文献1:日本特开平7-220622号公报
专利文献2:日本特开2002-289138号公报
发明要解决的问题
但是在具备图38所示的馈电端子12的冷阴极荧光灯10中,为了谋求长寿命化,也希望采用图39所示的空心电极21,但是如果采用空心电极21,会发生降低冷阴极荧光灯10的亮度降低的问题。其理由如下。
在棒状电极13的情况下,在图38中如箭头所示,由于在电极13的整个外表面上发生放电,放电的一部分绕到引线14一侧,对引线14进行加热。因此即使是连接于引线14的馈电端子12起着使所述引线14的温度降低的热沉作用,所述引线14的温度也不会过度下降。
但是如果采用空心电极21,则放电不绕入引线14一侧,不容易通过放电使上述引线14受到加热,因此馈电端子12的散热作用使得所述引线14的温度过分降低。这样一来,水银蒸汽大量聚集于引线14周围,放电路上水银蒸汽不足,灯的亮度下降。
发明内容
鉴于上述存在问题,本发明的目的在于,提供安装简单而且寿命长,并且具有足够的亮度的冷阴极荧光灯。
为了解决上述存在问题,本发明的冷阴极荧光灯,其特征在于,具备玻璃灯管、设置于所述玻璃灯管内表面的荧光体层、设置于所述玻璃灯管的端部内侧的空心电极、一端连接于所述空心电极且另一端封装于所述玻璃灯管的端部的引线、以及设置于所述玻璃灯管的端部外侧的散热构件,所述引线的比所述玻璃灯管的外表面更靠内侧的位置上的部分的热传导率为22W/m·K以下。
本发明的背光灯单元,其特征在于,搭载上述冷阴极荧光灯作为光源。
本发明的液晶显示装置,其特征在于,具备背光灯单元。
本发明的冷阴极荧光灯,引线的比玻璃灯管的外表面更靠内侧的位置上的部分的热传导率为22W/m·K以下。因此,即使是散热构件设置于玻璃灯管的端部,也不容易降低引线的比玻璃灯管外表面更靠内侧的位置上的部分的温度,在该部分附近不容易聚集水银蒸汽,因此不容易发生放电路径上水银蒸汽不足引起荧光灯亮度降低的情况。
又,在上述结构中,构成玻璃灯管的玻璃为以氧化物换算氧化钠(Na2O)含量为3重量%~20重量%的所谓钠玻璃的情况下,玻璃中所含有的钠(Na)的量多,因此在玻璃灯管的表面容易发生钠与水银蒸汽的反应形成汞齐(amalgam)。也就是说,玻璃灯管内的水银蒸汽容易无效化,容易发生玻璃灯管内水银蒸汽不足,冷阴极荧光灯亮度降低的情况,因此通过使引线的比玻璃灯管的外表面更靠内侧的位置上的部分的热传导率为22W/m·K以下能够防止该部分的温度降低的本发明的结构更加有效。
而且在上述结构中,玻璃灯管内表面上,所述玻璃灯管与引线接触的位置P与荧光体层的端缘之间的、所述玻璃灯管的管轴A方向的长度L1为7mm以下的情况下,玻璃灯管内表面的没有被荧光体层覆盖的区域的面积变小,因此,钠与水银蒸汽的反应更受妨碍,水银蒸汽的无效化引起的灯的亮度的下降更不容易发生。
而且在上述结构中,散热构件与玻璃灯管之间设置隔热层的情况下,由于隔热层存在其间,玻璃灯管的热量不容易传到散热构件。因此玻璃灯管端部的温度不容易降低,其结果是,不容易发生由于放电路径的水银蒸汽不足造成的亮度降低的情况。
本发明的背光灯单元和液晶显示装置搭载上述冷阴极荧光灯作为光源,因此不但长寿命而且具有足够的亮度。
附图说明
图1是表示第1实施形态的冷阴极荧光灯的部分切开的立体图。
图2是表示第1实施形态的冷阴极荧光灯一端部的放大剖面图。
图3是表示第2实施形态的冷阴极荧光灯一端部的放大剖面图。
图4是表示构成第2实施形态的馈电端子的薄膜构件的立体图。
图5是表示第3实施形态的冷阴极荧光灯一端部的放大剖面图。
图6是表示第4实施形态的冷阴极荧光灯一端部的放大剖面图。
图7表示玻璃灯管的端部与中央部的温度差。
图8是表示第5实施形态的冷阴极荧光灯的部分切开的立体图。
图9是表示第5实施形态的冷阴极荧光灯一端部的放大剖面图。
图10是第5实施形态的馈电端子的说明图,图10(a)是表示安装前的馈电端子的立体图,图10(b)是表示在主体部插入玻璃灯管的端部的状态的立体图,图10(c)是表示将机械连接部连接于引线的状态的立体图,图10(d)是表示将电气连接部连接于引线的状态的立体图。
图11是电气连接部与引线的钎焊工序的说明图,图11(a)表示钎焊前的状态,图11(b)表示钎焊后的状态。
图12是表示第5实施形态的变形例的冷阴极荧光灯一端部的立体图。
图13是表示第5实施形态的变形例1的馈电端子的立体图。
图14是表示第5实施形态的变形例2的馈电端子的立体图。
图15是第6实施形态的馈电端子的说明图,图15(a)是表示安装前的状态的立体图,图15(b)是表示在主体部插入玻璃灯管的端部的状态的立体图,图15(c)是表示将机械连接部连接于引线的状态的立体图,图15(d)是表示将电气连接部连接于引线的状态的立体图。
图16是第7实施形态的馈电端子的说明图,图16(a)是表示安装前的状态的立体图,图16(b)是表示在主体部插入玻璃灯管的端部的状态的立体图,图16(c)是表示将机械连接部连接于引线的状态的立体图,图16(d)是表示将电气连接部连接于引线的状态的立体图。
图17是第8实施形态的馈电端子的说明图,图17(a)是表示安装前的状态的立体图,图17(b)是表示在主体部插入玻璃灯管的端部的状态的立体图,图17(c)是表示将机械连接部连接于引线的状态的立体图,图17(d)是表示将电气连接部连接于引线的状态的立体图。
图18是表示第9实施形态的馈电端子的安装前的状态的立体图。
图19是表示第9实施形态的馈电端子的安装状态的说明图。
图20是表示第10实施形态的冷阴极荧光灯的一端部的正视图。
图21是表示第10实施形态的冷阴极荧光灯的散热构件的立体图。
图22是表示取下散热构件的状态下的包含本发明第10实施形态的冷阴极荧光灯的管轴的剖面图。
图23是同样包含冷阴极荧光灯的关于铯化合物的变形例的管轴的剖面图。
图24(a)是同样包含变形例1的管轴的要部放大剖面图,(b)是同样包含变形例2的管轴的要部放大剖面图。
图25(a)是同样包含变形例3的管轴的要部放大剖面图,(b)是同样包含变形例4的管轴的要部放大剖面图。
图26是表示使用于实验的冷阴极荧光灯的一端部的放大剖面图。
图27表示冷阴极荧光灯的光束维持率。
图28是馈电端子的薄膜部分的膜厚与电极附近的温度的关系图。
图29是表示本发明一实施形态的背光灯单元等的大概结构的分解立体图。
图30是说明冷阴极荧光灯的安装状态的立体图。
图31是说明第1错动防止结构用的立体图。
图32是说明第1错动防止结构用的剖面图。
图33是说明第2错动防止结构用的立体图。
图34是说明第2错动防止结构用的剖面图。
图35是说明第1损伤防止结构用的立体图。
图36是说明第2损伤防止结构用的立体图。
图37是表示本发明一实施形态的液晶显示装置的部分切开立体图。
图38是表示已有技术例的具有帽状馈电端子的冷阴极荧光灯的端部的剖面图。
图39是表示已有技术例的具有空心电极的冷阴极荧光灯的端部的剖面图。
图40是已有技术例的带馈电端子的冷阴极荧光灯的说明图,图40(a)是说明冷阴极荧光灯的安装状态的立体图,图40(b)馈电端子的立体图,图40(c)是馈电端子的剖面图。
图41是将馈电端子的连接部与引线铆接的情况的说明图。
图42是包含已有技术例的冷阴极荧光灯的管轴的要部放大剖面图。
符号说明
100 冷阴极荧光灯
110 玻璃灯管
113 荧光体层
120 电极
131 内部引线
140 散热构件
144 隔热层
3000 背光灯单元
4000 液晶显示装置
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施形态的冷阴极荧光灯、背光灯单元以及液晶显示装置进行说明。
冷阴极荧光灯
第1实施形态
图1是表示本发明第1实施形态的冷阴极荧光灯的部分切开的立体图,图2是表示冷阴极荧光灯的一端部的放大剖面图。
如图1所示,第1实施形态的冷阴极荧光灯100是例如背光灯单元作为光源用的荧光灯,具备玻璃灯管110、分别设置于玻璃灯管110两端部的内侧的一对电极120(其一电极未图示)、一端连接于电极120,另一端向玻璃灯管110外侧引出的一对引线130、以及设置于玻璃灯管110两端部的外侧并且与引线130的另一端电气连接的一对馈电端子140(散热构件)。
玻璃灯管110是对玻璃管进行加工形成的直管状的玻璃灯管,如图2所示,由玻璃灯管主体111、位于玻璃灯管主体111的长度方向两侧的一对封装部112构成,例如全长为730mm。还有,玻璃灯管110不限于直管型,例如也可以是U字形等屈曲形状。而且玻璃灯管110的全长也不限于上述长度。
构成玻璃灯管110的玻璃是以氧化物换算氧化钠(Na2O)含量为3重量%~20重量%的无铅玻璃。以下所谓无铅玻璃意味着不含铅的钠玻璃,所谓钠玻璃意味着氧化钠含量为3~20重量%的低熔点玻璃。还有,构成玻璃灯管110的玻璃不限于以氧化物换算氧化钠(Na2O)含量为3重量%~20重量%的无铅玻璃,只要是适于使用作为灯的玻璃即可。例如也可以是含铅的玻璃。但是从地球环境保护的考虑出发,最好是不含铅的玻璃。又可以是例如比钠玻璃熔点高的硼硅酸玻璃。
玻璃灯管主体111的断面为圆环状,例如外径为4mm,内径为3mm,壁厚为0.5mm。还有,背光灯单元用的荧光灯尺寸最好是内径为1.4mm~5.0mm,壁厚为0.2mm~0.5mm。而且玻璃灯管主体111的断面形状不限于圆环状,也可以是例如椭圆环状。
在封装部112封装着引线130,例如玻璃灯管110的管轴A方向上的最大厚度T1为2mm。
玻璃灯管110的内部封入例如约1200微克的汞、以及作为稀有气体的约5.3kPa(20℃)压力的氖气和氩气的混合气体(比例为Ne:90mol%、Ar:10mol%)。
在玻璃灯管110的内表面上形成荧光体层113。荧光体层113由例如红色荧光体(Y2O3:Eu3+)、绿色荧光体(LaPO4:Ce3+,Tb3+)、以及蓝色荧光体(BaMg2Al16O27:Eu2+)构成的稀土荧光体来形成。又,荧光体层113的结构不限于上面所述,但最好是形成能够阻碍玻璃灯管110表面上的钠与水银蒸汽发生反应的结构。
玻璃灯管110的内表面上的,玻璃灯管110与内部引线131接触的位置P与荧光体层113的端缘之间的,所述玻璃灯管的管轴A方向上的长度L1为5mm。长度L1不限于5mm,但是越短则玻璃灯管110的内表面的没有用荧光体层113覆盖的区域的面积越变小,因此能够阻碍钠与水银蒸汽的反应。
电极120是由筒部121和底部122构成的有底筒状(杯状)的空心电极,管轴A方向上的长度为5.2mm,用例如镍(Ni)制造。还有,电极120不限于镍制造的,例如也可以用Nb、Ta、或Mo等制造。
筒部121为例如外径2.7mm,内径2.3mm,壁厚0.2mm。电极120配置得使筒部121的管轴与玻璃灯管110的管轴A大致一致,筒部121的外周面与玻璃灯管110的内周面之间的间隔在筒部121的整个外周大致均匀。
筒部121的外周面与玻璃灯管110的内周面之间的间隙为例如0.15mm。间隙狭窄时,放电不能进入该间隙,只在电极120的内部发生放电,因此由于放电而飞散的溅射物质不容易附着在玻璃灯管110内周面。因此冷阴极荧光灯100能够实现长寿命。另一方面,放电不容易蔓延到内部引线131一侧,因此内部引线131不容易被放电所加热,玻璃灯管110的端部的温度容易降低。还有,筒部121的外周面与玻璃灯管110的内周面之间的间隔为了防止放电进入上述间隔,所述间隔最好是0.2mm以下。0.15mm以下则更理想。
引线130是内部引线131与外部引线132之间的接合线,全长5mm。内部引线131位于比玻璃灯管110的外表面更靠内侧的位置上,外部引线132位于比玻璃灯管110的外表面更靠外侧的位置上。也就是说,内部引线131与外部引线132的接合面与玻璃灯管110的外表面大致在相同面上。
还有,引线130不限于如上所述的内部引线131与外部引线132的接合线,也可以用单根线构成。在该情况下,引线130的位于比玻璃灯管110的外表面更靠内侧的位置上的部分构成本发明的内部引线。
内部引线131断面例如为大致圆形,全长3mm,线径为0.8mm,其靠外部引线132一侧的端部封装于玻璃灯管110的封装部112,与靠外部引线132一侧相反的一侧的端部用例如焊接方法连接于电极120的底部122的外侧面大致中央的地方。
内部引线131是铁(Fe)50重量%与镍50重量%的合金构成的,热传导率为16W/m·K。还有,构成内部引线131的材料只要是热传导率为22W/m·K以下的材料即可,不限于上面所述材料,例如也可以是铁52重量%、镍42重量%、以及铬(Cr)6重量%的合金(热传导率为12W/m·K)、铁72重量%与铬28重量%的合金(热传导率为22W/m·K)、铁48重量%与镍52重量%的合金(热传导率为16W/m·K)等材料。
外部引线132是例如断面为大致圆形,全长2mm,线径为比内部引线131细的0.6mm,从玻璃灯管110外表面向管轴A的方向突出,而且通过馈电端子140的下述贯通孔143向馈电端子140的外侧延伸。外部引线132可以考虑由例如2重量%~3重量%的锰Mn和98重量%~97重量%的镍的合金构成(热传导率为50W/m·K)或镍(热传导率90W/m·K)构成。
引线130的从馈电端子140突出的部分的长度L2为1.5mm。长度L2只要是在1mm~3mm范围内,就容易对引线130与馈电端子140进行钎焊,而且引线130的从馈电端子140突出的部分不容易被折断或受到妨碍。
馈电端子140是通过引线130对电极120提供电力用的端子,在嵌入下述背光灯单元3000的插座3600时与所述插座3600电气连接。该馈电端子140例如形状为帽状,管轴A方向上的长度L3为7mm,馈电端子140的靠玻璃灯管中央部一侧的端缘141位于比电极120的靠玻璃灯管中央部一侧的端缘123更靠玻璃灯管端部一侧的位置上,以避免遮住从玻璃灯管110内发出的光束。还有,长度L3最好是在4mm~19mm的范围内,以避免遮住光束并且容易嵌入背光灯单元3000的插座3600。
馈电端子140除开口侧端部的厚度T2为0.1mm,开口侧端部的厚度T3为0.5mm。又,开口侧端部的厚度大的部分142的管轴A方向上的长度L4为2mm。
在馈电端子140上,在开口的相反侧的端部的中央设置使引线130贯通用的贯通孔143。贯通孔143的直径为0.81mm。还有,贯通孔143的直径不限于上面所述直径,最好是在0.81~0.88mm的范围内,以便于将引线130插入并且便于钎焊。
馈电端子140与引线130通过钎焊料150连接。钎焊料150在使引线130贯通贯通孔143的状态下以用该钎焊料150覆盖上述引线130的从贯通孔143突出的部分的根部与贯通孔143的方式施加。
还有,在利用钎焊料150的方法以外,还可以采用将引线130与馈电端子140加以连接的结构。例如也可以是利用激光焊接或电阻焊接等焊接方法进行连接的结构。又可以是利用铆接进行连接,或将该引线130压入比引线130直径小的贯通孔143加以连接,或在馈电端子140上设置线夹那样的具有弹性的部分,利用其弹力连接的结构。但是利用钎焊料150的方法能够以廉价的方式实施,而且操作也方便,是理想的方法。
钎焊料是热传导率比较低的金属,因此作为将引线130与馈电端子140加以连接用的材料是理想的。采用热传导率较低的钎焊料则更加理想。以锡(Sn)、锡与铟(In)的合金、锡与铋(Bi)的合金等为主成分的钎焊料能够实现机械强度高的连接,因此是理想的。又,为了进一步提高连接的可靠性,采用与引线130和馈电端子140的材料能够很好融合的钎焊料是理想的。而从地球环境保护的考虑出发,最好是采用不含铅的钎焊料。还有,钎焊料150也可以利用例如下述公知的浸渍方法施加。
馈电端子140的开口侧端部的直径D1与玻璃灯管110的外径大致相同,为4mm。另一方面,开口侧端部以外的部分的内径D2为比玻璃灯管110外径大的5mm。由于馈电端子140的内径D2与玻璃灯管110的外径之差的存在,馈电端子140的内周面与玻璃灯管110的外周面之间存在间隙,作为该间隙的空气层形成隔热层144。隔热层144其与管轴A垂直的方向上的距离D3为0.5mm,管轴A方向上的长度L5为5mm。由于设置这样的隔热层144,玻璃灯管110的热量不容易传给馈电端子140。
还有,隔热层144的结构不限于上面所述结构,只要是在玻璃灯管110与馈电端子140之间形成具有隔热效果的材料,形成使玻璃灯管110的热量不容易传给馈电端子140的结构即可。
<第2实施形态>
图3是表示第2实施形态的冷阴极荧光灯一端部的放大剖面图。图4是表示第2实施形态的馈电端子的立体图。
如图3所示,第1实施形态的变形例的冷阴极荧光灯200,其散热构件240(散热构件)以及钎焊料250的结构与第1实施形态的冷阴极荧光灯100不同。其他方面基本上与第1实施形态的冷阴极荧光灯100相同,因此对相同的部分标以与第1实施形态相同的符号并省略其说明。
如图4所示,散热构件240是通过引线130对电极120提供电力用的端子,在嵌入下述背光灯单元3000的插座3600时与上述插座3600电气连接。
散热构件240是铁镍合金制成的,是将厚度0.1mm的板材加工为断面大致为C字形的筒体的构件,在管轴A方向上具有狭缝241,外嵌于玻璃灯管110的端部。该散热构件240的内径为比玻璃灯管110的外径稍小的3.6mm,因此在将玻璃灯管110的端部压入其内部时,狭缝241的宽度扩大,紧贴玻璃灯管110的外周面安装。从而,即使是散热构件240的内径与玻璃灯管110的外径之间多少存在一些尺寸误差,也能够将散热构件240安装于玻璃灯管110的端部。
还有,散热构件240不限于剖面大致为C字形的筒体,也可以是在剖面大致为三角形或大致为四边形等多边形或椭圆形的筒体上设置狭缝的构件。也可以考虑形成不设置狭缝的结构。
散热构件240的管轴A方向的长度L6为7mm,引线130的从玻璃灯管110的外表面突出的部分的长度L7为1.5mm。还有,上述突出部分最好是收入散热构件240内部,以避免碰到引线130的突出部分,造成上述引线130弯折或封装部112破损。
为了不遮住从玻璃灯管110内部射出的光线,散热构件240的靠玻璃灯管中央部一侧的端缘242最好是位于比电极120的靠玻璃灯管中央部一侧的端缘123更靠玻璃灯管端部一侧的位置上。长度L6只要是在5mm~20mm范围内,就不会遮住光束,引线130也不会突出,也容易插入背光灯单元3000的插座3600。
引线130与散热构件240利用施加在散热构件240内部的钎焊料250连接。钎焊料250是通过使熔融的钎焊料流入散热构件240内部施加的。又可以利用下述公知的浸渍方法施加。在这种情况下,不仅对散热构件240内部,对狭缝241内也可以施加钎焊料,因此可以提高将散热构件240安装于玻璃灯管110的安装强度。还有,钎焊料250与第1实施形态一样最好是热传导率低,连接的机械强度高,而且不含铅的钎焊料。
<第3实施形态>
图5是表示第3实施形态的冷阴极荧光灯一端部的放大剖面图。
如图5所示,第3实施形态的冷阴极荧光灯300其馈电端子340(散热构件)以及钎焊料350的结构不同于第1实施形态的冷阴极荧光灯100。其他方面基本上与第1实施形态的冷阴极荧光灯100相同,因此对相同的部分标以与第1实施形态相同的符号并省略其说明。
馈电端子340是通过引线130对电极120提供电力用的端子,在嵌入下述背光灯单元3000的插座3600时与插座3600电气连接。该馈电端子340是例如镍制造的馈电端子,形状为帽状,管轴A方向上的长度L8为7mm。为了避免遮住从玻璃灯管110内射出的光束,也最好是馈电端子340的靠玻璃灯管中央一侧的端缘341位于比电极120的靠玻璃灯管中央一侧的端缘123更靠玻璃灯管端部一侧的位置上。只要是长度L8在5mm~20mm范围内,就不会遮住光束,而且容易嵌入背光灯单元3000的插座3600。
馈电端子340的内径是比玻璃灯管110的外径大的5mm。利用这一差值,在馈电端子140的内周面与玻璃灯管110的外周面之间形成间隙,作为该间隙的空气层形成隔热层344。隔热层344其与管轴A垂直的方向上的距离D4为0.5mm,管轴A方向上的长度L5为6mm。通过设置这样的隔热层344,使得玻璃灯管110的热量不容易传给馈电端子340。
还有,隔热层344的结构不限于上面所述的结构,只要是在玻璃灯管110与馈电端子340之间形成具有隔热效果的材料,使得玻璃灯管110的热量不容易传给馈电端子340的结构即可。
引线130的从玻璃灯管110的端部突出的部分的长度L9为0.5mm,由于该突出的部分,馈电端子340的内周面与玻璃灯管110的外周面之间在管轴A方向上也存在空隙。在该空隙施以钎焊料350,利用该钎焊料350将引线130与馈电端子340加以连接。
钎焊料350考虑通过使熔融的钎焊料流入馈电端子440内,在该馈电端子440内部插入玻璃灯管110后施加。还有,钎焊料350与第1实施形态一样,最好是热传导率低,连接的机械强度高,而且不含铅的钎焊料。
<第4实施形态>
图6是表示第4实施形态的冷阴极荧光灯一端部的放大剖面图。
如图6所示,第4实施形态的冷阴极荧光灯400其馈电端子440(散热构件)的结构不同于第1实施形态的冷阴极荧光灯100。其他方面基本上与第1实施形态的冷阴极荧光灯100相同,因此对相同的部分标以与第1实施形态相同的符号并省略其说明。
馈电端子440由薄膜部分441、以及将馈电端子440与引线130电气连接的连接部分442构成,其中所述薄膜部分441由在玻璃灯管110的两端部施加而以覆盖该两端部的钎焊料构成并且嵌入下述背光灯3000的插座3600时与插座3600电气连接。还有,钎焊料与第1实施形态一样最好是采用热传导率低,连接的机械强度高,而且不含铅的钎焊料。
薄膜部分441覆盖着玻璃灯管主体111的封装部附近的外表面以及上述封装部112的外表面而形成,管轴A方向上的长度L10为7.5mm。还有,为了使馈电端子440的散热性能变差,最好是薄膜部分441的表面积小、即长度L10短。为了使馈电端子440的散热性能变差,并且充分确保与插座3600的电气连接,长度L10最好是在5mm~19mm范围内。
又,为了使馈电端子440的散热性能变差,最好是薄膜部分441的膜厚较薄。图7表示馈电端子的薄膜部分的膜厚与电极附近的温度之间的关系。借助于实验调查馈电端子440的薄膜部分441的膜厚与电极附近的温度之间的关系,得到图7所示的结果。还有,在实验中,除了内部引线131的热传导率为170W/m·K外,采用与第4实施形态的冷阴极荧光灯400大致相同结构的冷阴极荧光灯。
如图7所示,馈电端子440的薄膜部分441的膜厚为120微米时,电极120附近与管中央部之间的温度差变得不存在。这样,薄膜部分441的膜厚以较薄为宜,120微米以下则更加理想。从而,如果降低内部引线131的热传导率,而且将薄膜部分441的膜厚做得小,则更能防止内部引线131的温度降低。
连接部分442其外观大致为圆锥体形状,完全覆盖引线130的突出的部分。通过将该连接部分442形成为这样的结构,能够防止碰到引线130的突出的部分,造成所述引线130折曲或封装部112损坏的情况发生,而且通过使连接部分442形成为外观大致为圆锥形,能够缩小外表面的面积降低散热性能,防止引线130的温度降低。
连接部分442其管轴A方向上的长度L11为1.5mm。为了使连接部分442不容易被碰到,而且充分确保引线130与馈电端子440的电气连接,长度L11最好是在1mm~3mm范围内。
馈电端子440可以用公知的浸渍法形成(例如日本特开2004-146351号公报)。下面简单说明用浸渍法形成馈电端子440的方法,例如,将封装着电极120的玻璃灯管110的封装部112浸渍于熔融槽中的熔融的钎焊料中。将封装部112浸渍于熔融的钎焊料中时,也可以施加超声波。这样的浸渍法能够简单廉价地形成馈电端子440,因此能够廉价地制造冷阴极荧光灯400。
还有,馈电端子440也可以利用浸渍法以外的方法形成。例如也可以利用例如蒸镀、电镀等方法形成。
<第5实施形态>
图8是表示第5实施形态的冷阴极荧光灯的部分切开的立体图。图9是表示冷阴极荧光灯一端部的放大剖面图。如图8所示,第5实施形态的冷阴极荧光灯1100是例如作为背光灯单元的光源使用的灯,具备直管型的玻璃灯管1110、分别设置于所述玻璃灯管1110两端部内侧的一对电极1120(其一电极未图示)、一端连接于所述电极1120,另一端向所述玻璃灯管1110外侧引出的一对引线1130、以及分别设置于所述玻璃灯管1110两端部的外侧且与所述引线1130的另一端电气连接的一对第5实施形态的馈电端子1140(散热构件)。
玻璃灯管1110,其构成玻璃灯管110的玻璃是用氧化物换算氧化钠(Na2O)含3重量%~20重量%的无铅玻璃。以下所谓无铅玻璃意味着不含铅的钠玻璃,所谓钠玻璃意味着氧化钠(Na2O)含量为3~20重量%的低熔点玻璃。还有,构成玻璃灯管110的玻璃不限于以氧化物换算氧化钠(Na2O)含量为3重量%~20重量%的无铅玻璃,只要是适于使用在灯上的玻璃即可。例如也可以是含有铅的玻璃,但是从地球环境保护的考虑出发,最好是不含铅的玻璃。如图9所示,玻璃灯管1110由玻璃灯管主体1111和位于所述玻璃灯管主体1111的长度方向两侧的一对封装部1112构成,例如全长为730mm。还有,玻璃灯管1110不限于硼硅酸玻璃制造的灯管,例如也可以是软质玻璃制造的。而且玻璃灯管1110不限于直管型,例如也可以是U字形等屈曲形状。
玻璃灯管主体1111断面为圆环状,例如外径为4mm,内径为3mm,壁厚为0.5mm。还有,玻璃灯管主体1111作为背光灯单元用的荧光灯尺寸最好是内径为1.4mm~5.0mm,壁厚为0.2mm~0.5mm。而且玻璃灯管主体1111的断面形状不限于圆环状,也可以是例如椭圆环状。
封装部1112上封装着引线1130,例如玻璃灯管1110的管轴A方向上的最大宽度为2mm。
玻璃灯管1110的内表面上形成荧光体层1113。荧光体层1113由包含例如红色荧光体(Y2O3:Eu3+)、绿色荧光体(LaPO4:Ce3+,Tb3 +)、以及蓝色荧光体(BaMg2Al16O27:Eu2+)的稀土荧光体形成。又,在玻璃灯管1110的内部封入例如约1200微克的汞、以及作为稀有气体的约8kPa(20℃)压力的氖气和氩气的混合气体(比例为氖气95mol%、氩气5mol%)。
电极1120用例如镍制造,是由筒部1121和底部1122构成的有底筒状的空心电极。还有,电极1120不限于镍制造的,例如也可以考虑用Nb、Ta、或Mo制造。
筒部1121为例如管轴A方向上的长度5.2mm,外径2.7mm,内径2.3mm,壁厚0.2mm。电极1120配置得使筒部1121的管轴与玻璃灯管1110的管轴A大致一致,所述筒部1121的外周面与所述玻璃灯管1110的内表面之间的间隔在所述筒部1121的整个外周大致均匀。筒部1121的外周面与玻璃灯管1110的内表面之间的间隔为例如0.15mm。由于上述间隔这样狭小,放电不能进入所述间隔,只在电极1120的内部发生放电,因此由于放电而飞散的溅射物质不容易附着在玻璃灯管1110内表面,冷阴极荧光灯1100能够实现长寿命。而且,放电不蔓延到引线1130一侧,因此所述引线1130不容易被放电所加热。还有,筒部1121的外周面与玻璃灯管1110的内表面之间的间隔,为了防止放电进入,最好是0.2mm以下。
引线1130是内部引线1131与外部引线1132的接合线。内部引线1131位于比玻璃灯管1110的外表面更靠内侧的位置上,外部引线1132位于比玻璃灯管1110的外表面更靠外侧的位置上。也就是说,内部引线1131与外部引线1132的接合面与玻璃灯管1110的外表面大致在相同面上。
还有,引线1130不限于如上所述的内部引线1131与外部引线1132的接合线,也可以用单根线构成。在这种情况下,引线1130的位于比玻璃灯管1110的外表面更靠内侧的位置上的部分构成本发明的内部引线。
内部引线1131为例如断面大致为圆形,全长3mm,线径为0.8mm,其外部引线1132一侧的端部封装于玻璃灯管1110的封装部1112,与外部引线1132一侧相反的一侧的端部用例如焊接方法连接于电极1120的底部1122的外侧面大致中央的部位。
内部引线1131是铁(Fe)50重量%与镍50重量%的合金制成的,热传导率为16W/m·K。还有,构成内部引线1131的材料只要是热传导率为22W/m·K以下的材料即可,不限于上面所述材料,例如也可以是铁52重量%、镍42重量%、以及铬(Cr)6重量%的合金(热传导率为12W/m·K)、铁72重量%与铬28重量%的合金(热传导率为22W/m·K)、铁48重量%与镍52重量%的合金(热传导率为16W/m·K)等材料。
外部引线1132为例如断面大致为圆形,全长6mm,线径为比内部引线1131细的0.6mm,从玻璃灯管1110外表面向管轴A的方向突出,而且与馈电端子1140的下述机械连接部1144连接。外部引线1132可以考虑由例如2重量%~3重量%的Mn和98重量%~97重量%的镍的合金构成(热传导率为50W/m·K)或镍(热传导率90W/m·K)构成等。还有,为了容易铆接下述机械连接部1144,又为了容易钎焊焊接下述电气连接部1143,外部引线1132的全长最好是在4mm~8mm范围内。
图10是第5实施形态的馈电端子的说明图,图10(a)是表示安装前的馈电端子的立体图,图10(b)是表示在主体部插入玻璃灯管的端部的状态的立体图,图10(c)是表示将机械连接部连接于引线的状态的立体图,图10(d)是表示将电气连接部连接于引线的状态的立体图。
如图10所示,馈电端子1140是通过引线1130对电极1120提供电力用的端子,具备外嵌于玻璃灯管1110的端部的主体部1141、从该主体部1141向引线延伸方向延伸的臂部1142(图9中符号L12所示的范围就是臂部1142)、以及在该臂部1142中的不同的位置上设置的电气连接部1143和机械连接部1144,是例如采用厚度0.1mm~0.3mm的磷青铜板材加以切断并弯曲加工制作的构件。
主体部1141为筒状,例如管轴A方向上的长度为7mm,在嵌入下述背光灯单元3000的插座3600时与所述插座3600电气连接。主体部1141为避免遮住从玻璃灯管1110内发出的光束,最好是主体部1141的玻璃灯管中央侧的端缘位于比电极1120的玻璃灯管中央侧的端缘更靠玻璃灯管端部侧的位置上,还有,为了避免遮住光束而且容易嵌入背光灯单元3000的插座3600,主体部1141的管轴A方向上的长度最好是在5mm~10mm的范围内。
在主体部1141的筒壁上,沿着圆周方向在3个部位形成夹子部1145。各夹子部1145是通过将主体部1411的筒壁冲成大致为U字形,形成从玻璃灯管端部侧向中央侧延伸的舌片,将该舌片向主体部内侧弯折加工为夹子的形状的构件,将玻璃灯管1110的端部按入主体部1141内部时,该玻璃灯管1110的端部借助于夹子部1145的弹力从分别隔开120°的3个方向将其按住加以支持。还有,管夹1145的形状、数目、配置等不限于上面所述,只要是能够支持被按入主体部1141的内部的玻璃灯管1110的端部的结构即可。
臂部1142是沿着玻璃灯管1110以及引线1130的轮廓弯折为曲柄形状的带状构件,管轴A方向上的主体部1141与电气连接片1143a之间的距离L13为2mm,宽度为1mm。
电气连接部1143由一对电气连接片1143a、1143b构成,利用钎焊料1150与引线1130电气连接。还有,电气连接部1143不限于利用钎焊料1150与引线1130电气连接的结构,例如也可以利用例如激光焊接或电阻焊接等的焊接方法等来实施电气连接。
但是,利用钎焊料将电气连接部1143与引线1130电气连接的结构能够以比利用激光焊接或电阻焊接等的焊接方法将电气连接部1143与引线1130电气连接的结构少的设备投资实施,而且操作也简单,因此能够更廉价地制造冷阴极荧光灯1100。
一对电气连接片1143a、1143b以夹着引线1130对置的状态设置于臂部1142的前端,主要利用钎焊料1150中的介于电气连接片1143a、1143b之间的部分,将电气连接片1143a、1143b与引线1130电气连接。
机械连接部1144由在电气连接部1143之外另行设置于臂部1142的一对机械连接片1144a、1144b构成,通过铆接与引线1130机械连接。一对机械连接片1144a、1144b从两侧将引线1130加以包围地将其夹着对其加以支持。还有,机械连接部1144不限于通过铆接与引线1130实现电气连接的结构,例如也可以是将引线1130压入机械连接部实现机械连接,或利用弹力在机械连接部固定引线1130实现机械连接的结构。
电气连接部1143配置于比机械连接部1144更靠引线1130的端部一侧的位置上。也就是说,电气连接部1143被配置于比机械连接部1144更远离主体部1141的位置上。
图11是电气连接部与引线的钎焊工序的说明图,图11(a)表示钎焊前的状态,图11(b)表示钎焊后的状态。
机械连接部1144与引线1130的机械连接,首先在图10(a)所示那样的馈电端子1140的主体部1141的内部如图10(b)所示按入玻璃灯管1110的端部,再使馈电端子1140与玻璃灯管1110位置对准。借助于此,将引线1130配置于一对电气连接片1143a、1143b之间、以及一对机械连接片1144a、1144b之间。
接着如图10(c)所示,从两侧夹着引线1130在箭头方向上将一对机械连接片1144a、1144b铆接。然后,一旦利用钎焊料1150将电气连接部1143与引线1130电气连接,就完成了图10(d)所示那样的冷阴极荧光灯1100。
利用钎焊料实施的电气连接部1143与引线1130的电气连接可以用公知的浸渍法进行(例如日本特开2004-146351号公报)。简单说明,如图11(a)所示,浸渍法就是在放入熔融钎焊料1190的熔融槽1191的上方纵向配置玻璃灯管1110,如图11(b)所示使该玻璃灯管1110向下方移动,将引线1130的前端以及电气连接部1143的全部浸渍于熔融的钎焊料1190中。通过浸渍,熔融的钎焊料1190附着在电气连接片1143a、1143b以及引线1130的表面上,同时熔融的钎焊料1190进入一对电气连接片1143a、1143b之间,因此在使玻璃灯管1110向上方移动,从熔融钎焊料1190中拉出引线1130和电气连接部1143时,附着或进入的熔融的钎焊料1190冷却固化,形成图10(d)所示的形状的钎焊料1150,实现了电气连接部1143与引线1130的电气连接。
还有,为了在将引线1130与电气连接部1143浸渍于熔融的钎焊料1190中时使熔融的钎焊料1190容易进入一对电气连接片1143a、1143b之间,而且在将引线1130以及电气连接部1143从熔融的钎焊料1190中拉出时进入的熔融的钎焊料1190容易留在一对电气连接片1143a、1143b之间,图11(a)所示的一对电气连接片1143a、1143b之间的距离D5最好是1.0mm~1.5mm。
电气连接部1143由于配置于比机械连接部1144更远离主体部1141的位置上,因此在将电气连接部1143浸渍于熔融钎焊料1190中时位于机械连接部1144的下方。从而,在浸渍电气连接部1143时能够防止将机械连接部1144也浸渍于熔融钎焊料1190中的情况发生。因此能够避免钎焊料1190附着于机械连接部1144及其周边而造成浪费,节省钎焊料1190。
还有,钎焊也可以用浸渍法以外的方法进行,又可以在进行浸渍时对熔融钎焊料1190施加超声波以提高浸润性。
通常钎焊料导电性良好,热传导率也低,而且价格低廉,因此适于作为馈电端子1140与引线1130的连接材料。特别是锡(Sn)、锡与铟(In)的合金、锡与铋(Bi)的合金等为主成分钎焊料,由于能够实现机械强度高的连接所以更加合适。又,钎焊料最好是与电气连接部1143以及外部引线1132的材料融合性良好的钎焊料。采用融合性好的钎焊料可以进一步提高电气连接部1143与引线1130的电气连接可靠性。而且,不含铅的钎焊料能够制造出考虑到环境保护的冷阴极荧光灯1100,因此是合适的。
<第5实施形态的变形例>
(第5实施形态的变形例的冷阴极荧光灯)
图12是表示第5实施形态的变形例的冷阴极荧光灯一端部的立体图。如图12所示,第5实施形态的变形例的冷阴极荧光灯1200的有关钎焊料1250的结构不同于第5实施形态的冷阴极荧光灯1100。其它方面基本上与第5实施形态的冷阴极荧光灯1100相同,因此对相同的部分标以与第5实施形态相同的符号并省略其说明。
冷阴极荧光灯1200不仅将电气连接部1143与引线1130电气连接的部分,而且利用铆接将机械连接部1144与引线1130机械连接的部分也实施钎焊。在钎焊时,不仅电气连接部1143,而且机械连接部1144也浸渍于熔融的钎焊料(未图示)中。如果采用这样的结构,则不必对浸渍于熔融钎焊料中的玻璃灯管1110的高度位置进行高精度控制,能够更简单地实施钎焊。
还有,只要钎焊料1250将电气连接部1143与引线1130电气连接着,即使是整个机械连接部1144与引线1130钎焊连接着,只有一部分与引线钎焊连接着也可以。又,臂部1142与引线1130钎焊连接着也可以。
利用铆接进行机械连接的地方,机械连接部1144与引线1130之间的间隙狭窄,因此钎焊料1250不容易进入该间隙,钎焊料1250的浸润性差。因此,在机械连接的地方实现高可靠性的电气连接是困难的。但是冷阴极荧光灯1200由于充分确保电气连接部1143与引线1130的连接处电气连接的可靠性,即使是机械连接部1144与引线1130的连接处的电气连接的可靠性低,冷阴极荧光灯1200整体的电气连接的可靠性还是高的。
(第5实施形态的变形例1的馈电端子)
图13是表示第5实施形态的变形例1的馈电端子的立体图。如图13所示,第5实施形态的变形例1的馈电端子1340在机械连接部1344处于比电气连接部1343离主体部1341远的位置上这一点上与第5实施形态的馈电端子1140结构不同。其它方面与第5实施形态具有相同的结构,因此只对不相同的部分进行详细说明。还有,在图13中机械连接部1344以铆接后的状态表示。
馈电端子1340是通过引线1130对电极提供电力用的端子,具备外嵌于玻璃灯管1110的端部的主体部1341、从该主体部1341向引线延伸方向延伸的臂部1342、在该臂部1342的不同的位置上设置的电气连接部1343以及机械连接部1344,主体部1341上形成夹子部1345。
电气连接部1343由一对电气连接片1343a、1343b构成,和第5实施形态一样,利用钎焊料与引线1130电气连接。一对电气连接片1343a、1343b以夹着引线1130相对的状态设置于臂部1342的比机械连接部1344更靠主体部1341一侧的位置上。
机械连接部1344由在电气连接部1343之外另行设置于臂部1342的一对机械连接片1344a、1344b构成,与第5实施形态一样利用铆接方法与引线1130机械连接。一对机械连接片1344a、1344b以夹着引线1130相对的状态设置于臂部1342的前端,用这一对机械连接片1344a、1344b从两侧包夹引线1130将其夹着加以支持。
这样,本发明的电气连接部与机械连接部的位置关系不限于电气连接部配置于比机械连接部更远离主体部的位置上的情况,也可以是机械连接部配置于比电气连接部更远离主体部的位置上。也就是说,电气连接部与机械连接部分别设置为各自能够连接于引线上即可。
(第5实施形态的变形例2的馈电端子)
图14是表示第5实施形态的变形例2的馈电端子的立体图。如图14所示,第5实施形态的变形例2的馈电端子1440在电气连接部1443和机械连接部1444设置于不同的臂部1442、1446这一点上与第5实施形态的馈电端子1140结构不同。其它方面与第5实施形态具有相同的结构,因此省略其说明,只对不相同点进行详细说明。
馈电端子1440是通过引线1130对电极提供电力用的端子,具备套在玻璃灯管1110的端部的主体部1441、从该主体部1441向引线延伸方向分别延伸的第5臂部1442及第2臂部1446、在第5臂部1442上设置的电气连接部1443、以及在第2臂部1446上设置的机械连接部1444,主体部1441上形成夹子部1445。
第5臂部1442是沿着玻璃灯管1110和引线1130的轮廓弯折为曲柄形状的板状构件,管轴A方向上的尺寸为5.0mm,宽度为0.5mm。
第2臂部1446设置于夹着管轴A与第5臂部1442相对的位置上,沿着玻璃灯管1110和引线1130的轮廓弯折为曲柄形状,管轴A方向上的尺寸为2.0mm,宽度为1.0mm。第2臂部1446的前端位于比第5臂部1442的前端更靠近主体部1441的位置上。
电气连接部1443由一对电气连接片1443a、1443b构成,和第5实施形态一样,利用钎焊料与引线1130电气连接。一对电气连接片1443a、1443b以夹着配置引线(采图示)的位置相对的状态设置于第5臂部1442的前端。
机械连接部1444由一对机械连接片1444a、1444b构成,与第5实施形态一样通过铆接与引线1130机械连接。一对机械连接片1444a、1444b以夹着配置引线的位置相对的状态设置于第2臂部1446的前端。第2臂部1446的前端位于比第5臂部1442的前端更近主体部1441的位置上,因此一对机械连接片1444a、1444b位于比一对电气连接片1443a、1443b更靠近主体部1441的位置上。因此与第5实施形态的馈电端子1140一样能够节约熔融的钎焊料。
这样,本发明的电气连接部与机械连接部不限于设置在相同的臂部的结构,也可以是分别设置于不同的臂部的结构。又可以是本发明的电气连接部及机械连接部其双方或任一方不通过臂部而直接设置于主体部的结构。也可以本发明的电气连接部及机械连接部通过臂部以外的部分设置于主体部或臂部。例如也可以电气连接部通过机械连接部设置于臂部或直接设置于主体部,又可以机械连接部通过电气连接部设置于臂部或直接设置于主体部(例如第7实施形态)。
(第6实施形态)
图15是第6实施形态的馈电端子的说明图,图15(a)是表示安装前的状态的立体图,图15(b)是表示在主体部插入玻璃灯管的端部的状态的立体图,图15(c)是表示将机械连接部连接于引线的状态的立体图,图15(d)是表示将电气连接部连接于引线的状态的立体图。
如图15所示,第6实施形态的冷阴极荧光灯1500,其电气连接部1543以及钎焊料1550的结构不同于第5实施形态的冷阴极荧光灯1100。其他方面基本上与第5实施形态的冷阴极荧光灯1100相同,因此对相同的部分简单进行说明。
馈电端子1540(散热构件)是通过引线1130对电极(未图示)供电用的端子,如图15(a)所示,具备外嵌套在玻璃灯管1110的端部的主体部1541、从该主体部1541向引线延伸方向延伸的臂部1542、在该臂部1542的不同的位置上设置的电气连接部1543以及机械连接部1544,主体部1541上形成夹子部1545。
臂部1542如图15(b)所示,是沿着玻璃灯管1110和引线1130的轮廓弯折为曲柄形状的板状构件,管轴A方向上的尺寸为2mm,宽度为1.0mm。
电气连接部1543是在中央具有直径为1.2mm的圆形开口部1546的板状构件,在机械连接部1544之外另行设置于臂部1542。具体地说,电气连接部1543的主面在与管轴A正交的状态下配置于比机械连接部1544更远离主体部1541的位置、即臂部1542的前端。而且形成一旦将玻璃灯管1110的端部押入主体部1541的内部,引线1130就贯通开口部1546的状态。电气连接部1543与引线1130主要利用载置于电气连接部1543的靠玻璃灯管一侧的主面1547上的钎焊料实现电气连接。
机械连接部1544与引线1130的机械连接,首先是如图15(b)所示,将玻璃灯管1110的端部押入图15(a)所示的馈电端子1540的主体部1541的内部,而且使馈电端子1540与玻璃灯管1110位置对准。借助于此,形成引线1130位于一对机械连接片1544a、1544b之间,贯通电气连接部1543的开口部1546的状态。
接着如图15(c)所示,从两侧夹着引线1130在箭头方向上将一对机械连接片1544a、1544b铆接。然后当利用钎焊料1550将电气连接部1543与引线1130电气连接,则完成图15(d)所示那样的冷阴极荧光灯1500。
利用钎焊料实施的电气连接部1543与引线1130的电气连接可以与第5实施形态一样用公知的浸渍法进行。将引线1130的前端以及电气连接部1543浸渍于熔融的钎焊料(未图示)后,使玻璃灯管1110向上方移动,从熔融钎焊料中拉出引线1130和电气连接部1543时,电气连接部1543的主面1547上载附着大量熔融的钎焊料,因此能够实现电气连接可靠性高的钎焊。
还有,电气连接部1543配置于比机械连接部1544更远离主体部1541的位置上,因此与第5实施形态的馈电端子1140一样能够节省熔融的钎焊料。
<第7实施形态>
图16是第7实施形态的馈电端子的说明图,图16(a)是表示安装前的状态的立体图,图16(b)是表示在主体部插入玻璃灯管的端部的状态的立体图,图16(c)是表示将机械连接部连接于引线的状态的立体图,图16(d)是表示将电气连接部连接于引线的状态的立体图。
如图16所示,第7实施形态的冷阴极荧光灯1600,其电气连接部1643、机械连接部1644、以及钎焊料1650的结构不同于第5实施形态的冷阴极荧光灯1100。其他方面基本上与第5实施形态的冷阴极荧光灯1100相同,因此对相同的部分简单进行说明。
馈电端子1640(散热构件)是通过引线1130对电极(未图示)供电用的端子,如图16(a)所示,具备外嵌套在玻璃灯管1110的端部的主体部1641、从该主体部1641向引线延伸方向延伸的臂部1642、在该臂部1642设置的电气连接部1643、以及通过该电气连接部1643设置于臂部1642的机械连接部1644,主体部1641上形成夹子部1645。
臂部1642如图16(b)所示,是沿着玻璃灯管1110和引线1130的轮廓弯折为曲柄形状的板状构件,管轴A方向上的尺寸为2.0mm,宽度为1.0mm。
电气连接部1643是其主体部1641一侧形成较大开口的漏斗状构件,例如管轴A方向上的长度为2.5mm,较大的开口的内径为1.6mm,较窄的开口的内径为1.0mm,壁厚为0.2mm。
机械连接部1644为筒状,例如管轴A方向上的长度为2.0mm,内径为1.0mm,壁厚为0.2mm,延伸设置在电气连接部1643的远离主体部1641的一侧的端缘。
机械连接部1644与引线1130的机械连接,首先在图16(a)所示那样的馈电端子1640的主体部1641的内部如图16(b)所示押入玻璃灯管1110的端部,再使馈电端子1640与玻璃灯管1110位置对准。借助于此,使引线1130形成贯通电气连接片1643与机械连接部1644的内部的状态。
接着如图16(c)所示,从外侧包夹着引线1130在箭头方向上将机械连接部1644铆接。然后利用钎焊料1650将电气连接部1643与引线1130电气连接,完成图16(d)所示那样的冷阴极荧光灯1600。
利用钎焊料实施的电气连接部1643与引线1130的电气连接可以与第5实施形态一样用公知的浸渍法进行。将引线1130的前端以及电气连接部1643浸渍于熔融的钎焊料(未图示)后,使玻璃灯管1110向上方移动,从熔融钎焊料中拉出引线1130和电气连接部1643时,电气连接部1643的下方的开口(较窄的开口)由于对机械连接部1644进行铆接而在某种程度上有所堵塞,因此电气连接部1643的内部能够贮留大量的熔融钎焊料,能够实现电气连接可靠性高的钎焊。
<第8实施形态>
图17是第8实施形态的馈电端子的说明图,图17(a)是表示安装前的状态的立体图,图17(b)是表示在主体部插入玻璃灯管的端部的状态的立体图,图17(c)是表示将机械连接部连接于引线的状态的立体图,图17(d)是表示将电气连接部连接于引线的状态的立体图。
如图17所示,第8实施形态的冷阴极荧光灯1700,其电气连接部1743、机械连接部1744、以及钎焊料1750的结构不同于第5实施形态的冷阴极荧光灯1100。其他方面基本上与第5实施形态的冷阴极荧光灯1100相同,因此对相同的部分简单进行说明。
馈电端子1740(散热构件)是通过引线1130对电极(未图示)供电用的端子,如图17(a)所示,具备套在玻璃灯管1110的端部的主体部1741、从该主体部1741向引线延伸方向延伸的第5臂部1742、在该第5臂部1742设置的电气连接部1743、从该电气连接部1743向引线的延伸方向延伸的第2臂部1746、以及设置于该第2臂部1746的机械连接部1744,在主体部1741形成夹子部1745。
第5臂部1742如图17(b)所示,是沿着玻璃灯管1110和引线1130的轮廓弯折为曲柄形状的板状构件,管轴A方向上的尺寸为2.0mm,宽度为1.0mm。
电气连接部1743为筒状,例如管轴A方向上的长度为2.0mm,内径为1.4mm,壁厚为0.2mm,设置于第5臂部1742的前端。
第2臂部1746从其电气连接部1743中的远离主体部1741的一侧的端缘起延伸,并向靠近引线1130的方向延伸,管轴A方向的尺寸为1.0mm,宽度为1.0mm。
机械连接部1744为筒状,例如管轴A方向上的长度为2.0mm,内径为1.0mm,壁厚为0.2mm,设置于第2臂部1746的前端。
机械连接部1744与引线1130的机械连接,首先在图17(a)所示那样的馈电端子1740的主体部1741的内部,如图17(b)所示按入玻璃灯管1110的端部,再使馈电端子1740与玻璃灯管1110位置对准。借助于此,使引线1130形成贯通电气连接部1743与机械连接部1744内部的状态。
接着如图17(c)所示,从外侧包夹着引线1130在箭头方向上将机械连接部1744铆接。然后利用钎焊料1750将电气连接部1743与引线1130电气连接,完成图17(d)所示那样的冷阴极荧光灯1700。
利用钎焊料实施的电气连接部1743与引线1130的电气连接与第5实施形态一样可以用公知的浸渍法进行。将引线1130的前端以及电气连接部1743浸渍于熔融的钎焊料(未图示)后,使玻璃灯管1110向上方移动,从熔融钎焊料中拉出引线1130和电气连接部1743时,由于电气连接部1743为筒状,因此筒的内部容易贮留熔融的钎焊料,能够实现电气连接可靠性高的钎焊。
<第9实施形态>
用馈电端子支持玻璃灯管的结构不限于像第5实施形态的馈电端子1140那样利用形成于主体部1141的夹子部1145支持的结构,例如也可以是以下所示的结构。
图18是表示第9实施形态的馈电端子的安装前的状态的立体图。图13是表示第9实施形态的馈电端子的安装状态的说明图。
如图18所示,第9实施形态的馈电端子1840(散热构件)其支持玻璃灯管1110的主体部1841的结构不同于第5实施形态的冷阴极荧光灯1100。其他方面基本上与第5实施形态的冷阴极荧光灯1100相同,因此对相同的部分简单进行说明。
馈电端子1840是通过引线1130对电极(未图示)供电用的端子,如图18所示,具备外嵌套在玻璃灯管1110的端部的主体部1841、从该主体部1841向引线延伸方向延伸的臂部1842、在该臂部1842设置的一对电气连接片1843a、1843b构成的电气连接部1843、以及在所述臂部1842的所述电气连接部1843的位置以外的位置上设置的一对机械连接片1844a、1844b构成的机械连接部1844。
主体部1841大致为筒状,玻璃灯管插入侧(与延伸设置臂部1842的一侧相反的一侧)形成为6个板弹簧1845a~1845f构成的玻璃灯管支持部分1845(参照图19)。玻璃灯管支持部分1845,更具体地说,形成各板弹簧1845a~1845f的前端向玻璃灯管插入侧,基端向玻璃灯管插入侧的相反侧,同时各板弹簧1845a~1845f沿着主体部1841的周方向等间隔地保持间隔1846a~1845f排列的结构。
玻璃灯管支持部分1845,其板弹簧1845a~1845f的前端部构成的地方的内径以及板弹簧1845a~1845f的基端部构成的地方的内径比玻璃灯管1110的外径大。而且玻璃灯管支持部分1845的板弹簧1845a~1845f的前端部与基端部之间的中间部附近构成的部位的内径比玻璃灯管1110的外径小。特别是比前端部与基端部的中间点稍靠前端部的部位是在整个玻璃灯管支持部分1845中内径最小的。
这样,板弹簧1845a~1845f的前端部构成的地方的内径比玻璃灯管1110的外径还大,因此容易把玻璃灯管1110的前端按入主体部1841的内部。又,中间部附近构成的部位的内径比玻璃灯管1110的外径小,因此只要把玻璃灯管1110的前端按入主体部1841的内部,就能够利用支持部分1845支持该端部。也就是说,如图19所示,一旦将玻璃灯管1110的端部按入主体部1841的内部,各板弹簧1845a~1845f就相互远离,而且各间隙1846a~1845f的宽度增大,支持部分1845被压向外侧,各板弹簧1845a~1845f借助趋向恢复原来的姿势的弹力对玻璃灯管1110的端部加以支持。
还有,板弹簧1845a~1845f的形状、数目、配置等不限于上面所述,只要是能够用支持部分1845支持玻璃灯管1110的端部的结构即可。
<第5~第9实施形态的归纳>
作为已有技术的例子,日本特开平2007-234551号公报如图40(a)所示公开了在玻璃灯管31的端部设置馈电端子32的冷阴极荧光灯30。该馈电端子32借助于钎焊料34与引线33电气连接,只将冷阴极荧光灯30的端部嵌入背光灯单元的插座35就能够将冷阴极荧光灯30固定,而且能够将冷阴极荧光灯30与背光灯单元的点灯电路电气连接。从而,在安装冷阴极荧光灯30时不需要对引线33进行钎焊等,处理是容易的。
上述馈电端子32,如图40所示,具备筒状的主体部36、在该主体部36上延伸设置的臂部37、以及设置于臂部37的前端的连接部38,该连接部38与引线33利用钎焊料34电气连接。主体部36上,如图40(c)所示,沿着玻璃灯管31的管轴方向设置狭缝39,而且在内周面上设置突起部40,因此一旦在主体部36的内部的一点锁线所示的位置上按入玻璃灯管31的端部,使得狭缝39的宽度增大,则与端部外周面接触的突起部40就借助于主体部36的弹力将所述端部从外侧压入并支持所述端部。
但是由于上述结构不是将玻璃灯管31固定于主体部36,因此如果施加将玻璃灯管31从馈电端子32拉出的力,该力将会集中于连接引线33与馈电端子32的钎焊料34上,根据该力的大小情况,有时候会发生该钎焊料34开裂或剥落,冷阴极荧光灯30的电气连接可靠性下降的情况。因此考虑如图41所示,例如将连接部41做成筒状,使引线33贯通该连接部41内,通过铆接进行连接。如果采用这样的通过铆接进行连接的方法,则即使是施加要把玻璃灯管31从馈电端子32拔出的力,引线33与连接部41的连接处也不容易发生破损。
但是,只利用铆接实现的连接的情况下,引线33与馈电端子32之间的电气连接可靠性低。因此还考虑对铆接处进一步用钎焊料连接以提高电气连接的可靠性,但是铆接处不容易被钎焊料浸润,提高电气连接的可靠性的希望不大。
第5~第9实施形态的冷阴极荧光灯用的馈电端子,由于电气连接部与机械连接部分开设置,因此能够同时实现可靠性高的电气连接和可靠性高的机械连接。也就是说,使用第5~第9实施形态的馈电端子制造冷阴极荧光灯的情况下,如果将电气连接部连接于引线,则能够实现可靠性高的电气连接。而且如果将机械连接部连接于引线,则在该机械连接处能够实现馈电端子与引线的牢固连接,因此即使是施加想要将玻璃灯管从馈电端子上拉开的力,该力也不会集中于电气连接处,也就不会发生电气连接处破损电气连接可靠性下降的情况。从而,就能够制造电气连接可靠性高的冷阴极荧光灯。
第5~第9实施形态的冷阴极荧光灯、具备第5~第9实施形态的冷阴极荧光灯的背光灯单元以及液晶显示装置,由于使用上述冷阴极荧光灯用的馈电端子,因此电气连接可靠性高。
<第10实施形态>
图20是表示第10实施形态的冷阴极荧光灯的一端部的正视图,图21是表示第10实施形态的冷阴极荧光灯的散热构件的立体图。如图20所示,冷阴极荧光灯2000具备玻璃灯管2101、配置于该玻璃灯管2101的至少一端部的内部的电极2102(参照图22)、以及设置于上述端部的外侧,通过引线2106与上述电极2102电气连接的馈电端子2010(散热构件)。
如图21所示,馈电端子2010具备外嵌套于玻璃灯管2101端部的主体部2011、从该主体部2011向引线延伸方向延伸的臂部2012、以及设置于该臂部2012的延伸端的连接部2013,该馈电端子2010是将例如磷青铜板材切断并弯折加工制作的构件。
主体部2011为圆筒状,在嵌入下述背光灯单元3000的插座3600时,与上述插座3600电气连接。主体部2011的筒壁上,沿着周方向在三个地方形成夹子部2014。各夹子部2014是将主体部2011的筒壁冲成大致为U字形,形成从玻璃灯管端部一侧向中央侧延伸的舌片,然后将该舌片向主体部内侧弯折加工形成夹子形状的构件,将玻璃灯管2101的端部按入主体部2011的内部时,该玻璃灯管2101的端部借助于夹子部2014的弹力,从分别相隔120°的三个方向加以支持。夹子部2014的前端部2015向玻璃灯管2101的相反侧弯折以避免弄伤玻璃灯管2101。还有,夹子部2014的形状、数目、配置等不限于上面所述,只要是能够保持被按入主体部2011的内部的玻璃灯管2101的端部的结构即可。夹子部2014为了更稳定地支持玻璃灯管2101,最好是在馈电端子2010的周方向上大致为等间隔地设置三个以上。而且夹子部2014与玻璃灯管2101的接触部最好是处于与电极2102相对的部位。在这种情况下,能够促进电极2102附近发生的热量通过夹子部2014散热,能够防止下述电子发射物质层2103和铯化合物2104向玻璃灯管2101内表面和荧光体层2015飞散(参照图22)。
臂部2012是沿着玻璃灯管2101和引线2106的轮廓弯折为曲柄形状的带状构件。
连接部2013为圆筒状,使引线1106贯通圆筒内,通过例如铆接、焊接、钎焊等将这些连接部2013与引线2106电气连接和机械连接。
图22是表示取下散热构件的状态下的本发明第10实施形态的冷阴极荧光灯的包含管轴X100的剖面图。第10实施形态的冷阴极荧光灯2100(以下称为灯2100)具备玻璃灯管2101、设置于玻璃灯管2101内部的电极2102、设置于电极2102表面的电子发射物质层2103、以及直接或间接设置于电极2102表面的铯化合物2104。
玻璃灯管2101为无铅玻璃制造的直管状灯管,垂直于其管轴的断面大致为圆形。具体地说,例如其外径为4mm,内径为3mm,全长为349mm。以下所示的灯2100的结构是对应于外径4mm、内径3mm、全长349mm的玻璃灯管尺寸的数值。还有,在冷阴极荧光灯的情况下,最好是内径为1.4mm~7.0mm,壁厚为0.2mm以上,0.6mm以下,全长为1500mm以下。
在玻璃灯管2101内部封入例如3毫克的水银,而且以规定的压力、例如40Torr封入氩气或氖气等稀有气体。还有,封入的上述稀有气体采用氖气90mol%、氩气10mol%的比例的混合气体。
又在玻璃灯管2101内表面上形成荧光体层2105。又可以在玻璃灯管2101的内表面与荧光体层2105之间设置例如氧化钇(Y2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)等金属氧化物的保护膜(未图示)。
电极2102是例如有底筒状构件,内径为2.3mm,外径为2.7mm,底部壁厚为0.45mm,全长为8.5mm,是镍(Ni)制造的构件。电极的材料不限于镍,也可以使用铌(Nb)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)等。
在电极2102的表面上设置电子发射物质层2103。具体地说,电子发射物质层2103设置于电极2102的内表面。电子发射物质层2103包含稀土元素。具体地说,最好是包含镧(La)和钇(Y)中的任何一种以上。这是因为所述元素能够在冷阴极荧光灯中有效地降低灯电压。进一步,包含镧更理想。
电子发射物质层2103最好是还包含元素Si、Al、Zr、B、Zn、Bi、P、Sn中的任意一种以上。在这种情况下,能够使灯电压降低效果持续更长时间。还有,通过设置上述馈电端子2010,能够使电极2102发生的热量更容易通过馈电端子2010散热,因此能够抑制电极2102周边的温度的过度上升,抑制电极2102周边水银变少的情况发生,能够抑制电子发射物质层的溅射,与不设置散热构件2的灯相比,能够持续发挥灯电压的减低效果。
铯化合物2104最好是采用铝酸铯、铌酸铯、硫酸铯、钨酸铯、钼酸铯、氧化铯、氯化铯、氢氧化铯中的任一种以上。
而且,在电极2102的表面上直接或间接设置熔点为1000℃以下的铯化合物2104的情况下,包含铝酸铯、铌酸铯中的一种以上更理想。这样,即使是在时效工序中铯化合物2104充分激活之前使其放电,也能够抑制电子发射物质层2103的过度飞散和玻璃灯管2101端部着色的情况。
铯化合物2104包含于例如电子发射物质层2103。这样能够同时在电极2102的表面上涂布铯化合物2104的材料和电子发射物质层2103的材料,能够使工序简易化。
还有,如图23所示,也可以把电子发射物质层2103设置于有底筒状的电极2102的内表面,铯化合物2104设置于电极2102的外表面。在这种情况下,色化合物2104容易露出于放电空间,因此能够进一步提高黑暗启动特性。
电极2102在其外侧底面的大致中央部与引线2106的一端面连接。
引线2106由例如一端面与电极2102的外侧底面连接,在侧面的一部分封装于玻璃珠2107的内部引线2106a和一端面与内部引线2106a的另一端面连接的外部引线2106b的连接线构成。还有,引线2106不限于上面所述内部引线2106a和外部引线2106b的连接线,也可以用单线构成。在这种情况下,引线2106中的比玻璃灯管2101外表面更靠内侧的位置上的部分构成本发明的内部引线。
内部引线2106a是例如断面大致为圆形的构件,全长为3mm,线径为0.8mm,外部引线2106b一侧的端部被封装于玻璃灯管2101的玻璃珠2107上,与外部引线2106b一侧相反的一侧的端部利用例如焊接方法连接于电极2102的外侧底面大致中央。
内部引线2106a是50重量%铁和50重量%镍的合金制造的构件,热传导率为16W/m·K。还有,构成内部引线131的材料只要是热传导率为22W/m·K以下的材料即可,不限于上述材料,例如也可以是52重量%铁和42重量%镍以及6重量%铬的合金(热传导率12W/m·K)、72重量%铁和28重量%铬的合金(热传导率22W/m·K)、48重量%铁和52重量%镍的合金(热传导率16W/m·K)等。
外部引线2106b是例如断面为大致圆形的构件,全长为2mm,线径为比内部引线2106a细的0.6mm,从玻璃灯管2101的外表面向管轴X100方向突出。外部引线2106b可以考虑用例如2重量%~3重量%的锰和98重量%~97重量%的镍的合金制造(热传导率为50W/m·K)或用镍制造(热传导率90W/m·K)等。
玻璃珠2107为大致球形,大致沿着其中心轴封装内部引线2106a,玻璃珠为硼硅酸玻璃制造的玻璃珠。从封装性能的考虑出发,玻璃珠2107最好是采用与玻璃灯管2101相同的材料,或采用与玻璃灯管2101热膨胀系数相同或相近的材料。
(第10实施形态的变形例1的冷阴极荧光灯)
图24(a)为取下散热构件的状态下的本发明的第10实施形态的变形例1的冷阴极荧光灯的要部放大剖面图。本发明的第10实施形态的冷阴极荧光灯2111(以下称为灯2111)除了电极2112的结构不同以外实质上具有与灯2100相同的结构。因此下面对电极2112进行详细说明。
电极2112为有底筒状构件,其开口部一侧的端部2112a向径向外侧扩展。在这种情况下,可以将电极2112的外侧侧面与玻璃灯管2101的内表面之间的间隙做得小,可以防止放电迂回到电极2112的外侧侧面,电极2112的外侧侧面被溅射。
电子发射物质层2103,至少除了电极2112的向径向外侧扩展的开口部一侧的端部2112a外在电极2112的内表面形成。借助于此,可以防止电子发射物质层2103飞散到玻璃灯管2101的内表面和荧光体层2105。
(第10实施形态的变形例2的冷阴极荧光灯)
图24(b)为取下散热构件的状态下的本发明第10实施形态的变形例2的冷阴极荧光灯的要部放大剖面图。本发明第10实施形态的冷阴极荧光灯2113(以下称为灯2113)除了电极2114的结构不同以外,实质上具有与灯2100相同的结构。因此以下对电极2114进行详细说明。
电极2114为有底筒状构件,其开口部一侧的端部2114a向径向内侧缩小。而且电子发射物质层2103至少除了电极2114的向径向内侧缩小的开口部一侧的端部2114a外设置于电极2114的内表面。借助于此,利用电极2114的端部2114a抑制电子发射物质层2103的溅射,而且即使电子发射物质层2103被溅射,由于飞散的电子发射物质层2103被电极2114的端部2114a遮住,因此能够防止其向玻璃灯管2101内表面和荧光体层2105飞散。
(第10实施形态的变形例3的冷阴极荧光灯)
图25(a)为取下散热构件的状态下的本发明第10实施形态的变形例3的冷阴极荧光灯的要部放大剖面图。本发明第10实施形态的冷阴极荧光灯2115(以下称为灯2115)除了电子发射物质层2116的结构不同以外实质上具有与灯2100相同的结构。因此以下对电子发射物质层2116进行详细说明。
电子发射物质层2116设置于电极2102的至少内侧底面和内侧侧面的边界部。在这种情况下,向电极2102的内侧侧面飞散,能够防止其向玻璃灯管2101的内表面和荧光体层2105飞散。而且电子发射物质层2116最好是形成于电极2102的内侧底面。在这种情况下,使电极向上侧开口,容易通过在电极2102中涂布电子发射物质层2116的材料形成。
(第10实施形态的变形例4的冷阴极荧光灯)
图25(b)为取下散热构件的状态下的本发明第10实施形态的变形例4的冷阴极荧光灯的要部放大剖面图。本发明的第10实施形态的冷阴极荧光灯2117(以下称为灯2117)除了电子发射物质层2118的结构不同以外,实质上具有与灯2100相同的结构。因此以下对电子发射物质层2118进行详细说明。
电子发射物质层2118形成于电极2102的内表面,从电极的内侧底面向开口部其厚度逐步减小。在这种情况下,即使是电极2102的开口部附近电子发射物质层2118受到溅射,由于被溅射的电子发射物质层2118从电极2102的内侧底部附近得到补充,因此能够持续保持使灯电压降低的效果。
<第10实施形态的归纳>
图42是已有的冷阴极荧光灯的要部放大剖面图。已有的冷阴极荧光灯50(以下称为灯50)具备在内表面形成荧光体被覆膜51的玻璃管灯管52、在该灯管52内设置的至少一对冷阴极型电极53、形成于该电极53表面的Ba、Sr、Ca、Y、La中选出的至少一种化合物形成的第1电子发射物质层54和铯化合物构成的第2电子发射物质层55、以及封入上述灯管内的放电介质(未图示)(参照例如日本特开2003-16994号公报)。
根据发明人的研究,如果在冷阴极荧光灯的电极表面上具备包含稀土元素的电子发射物质层,则与电极上不具备电子发射物质层的灯相比,能够用较低的灯电压使灯点亮,能够对节能作出贡献。
但是只在电极表面具备包含稀土元素的电子发射物质层的情况下,即使能够使灯电压降低,对于黑暗启动特性还是很不够的。
特别是冷阴极荧光灯往往作为液晶电视机等图像显示装置的背光灯使用,因此要求必须在500ms以下点亮这样的严格的黑暗启动特性。
因此考虑像日本特开2003-16994号公报所述在电极表面设置初始电子发射特性良好的铯化合物。
在电极表面设置铯化合物的灯必须利用时效工序使铯化合物活性化。但是如果放电到硫酸铯那样熔点高的铯化合物能够充分活性化,则电子发射物质过度飞散,在玻璃灯管和荧光体层上附着,造成玻璃灯管端部着色。为了作为液晶电视机等的背光灯使用,即使对于玻璃灯管的外观也有严格的品质要求,因此玻璃灯管端部有颜色的灯是很难被需要该产品的客户所接受的。
第10实施形态的冷阴极荧光灯能够抑制玻璃灯管端部的着色并且能够使灯电压下降,提高黑暗启动特性。
又,具备第10实施形态的冷阴极荧光灯的照明装置以及图像显示装置能够减少电力消耗并提高启动特性。
实验的说明
为了确认本发明的冷阴极荧光灯的作用效果,进行如下所述的实验。
<使用于实验的冷阴极荧光灯>
图26是使用于实验的冷阴极荧光灯的一端部的放大剖面图。制作7种图26所示的冷阴极荧光灯500(No.1~No.7),将其使用于实验。各冷阴极荧光灯500其散热构件不是馈电端子,而是套筒540,这一点与第1实施形态的冷阴极荧光灯100不同。又,为了确认效果,内部引线130的热传导率、玻璃灯管110的材料、或长度L1有所改变。
其他方面基本上与第1实施形态的冷阴极荧光灯100相同,因此对相同的部分标以与第1实施形态相同的符号并省略其说明。还有,电极120的管轴A方向上的长度为8.2mm。
No.1的冷阴极荧光灯500其内部引线131为杜美丝,热传导率为170W/m·K,玻璃灯管110的玻璃为无铅玻璃,长度L1为9mm。
No.2的冷阴极荧光灯500其内部引线131为杜美丝,热传导率为170W/m·K,玻璃灯管110的玻璃为无铅玻璃,长度L1为7mm。
No.3的冷阴极荧光灯500其内部引线131为杜美丝,热传导率为170W/m·K,玻璃灯管110的玻璃为无铅玻璃,长度L1为5mm。
No.4的冷阴极荧光灯500其内部引线131为50重量%的铁与50重量%的镍的合金制造的引线,热传导率为16W/m·K,玻璃灯管110的玻璃为无铅玻璃,长度L1为7mm。
No.5的冷阴极荧光灯500其内部引线131为钨丝,热传导率为170W/m·K,玻璃灯管110的玻璃为硼硅酸玻璃,长度L1为7mm。
No.6的冷阴极荧光灯500其内部引线131为科瓦铁镍钴合金(Kovar)制造的引线,热传导率为17W/m·K,玻璃灯管110的玻璃为硼硅酸玻璃(Kovar),长度L1为7mm。
No.7的冷阴极荧光灯500其内部引线131为72重量%的铁与28重量%的铬的合金制造的引线,热传导率为22W/m·K,玻璃灯管110的玻璃为无铅玻璃,长度L1为7mm。
各冷阴极荧光灯500分别用橡胶制造的套筒540固定两端部,在这些套筒540内,将点灯电路(未图示)的端子560与引线130电气连接,用6mA使灯点亮。还有,套筒540与馈电端子一样起着使得能够容易地将冷阴极荧光灯500安装于背光灯单元的作用,其反面是也起着使引线130的温度下降的热沉作用。
<玻璃灯管的端部与中央部的温度差>
图27表示玻璃灯管的端部与中央部的温度差。使No.1~No.7的冷阴极荧光灯500如上所述点亮,测定电极附近的温度(玻璃灯管110端部的温度)和灯中央温度(玻璃灯管110的中央部的温度),得到图27所示的结果。
内部引线131的热传导率为22W/m·K以下的No.4、6、7的冷阴极荧光灯500,其电极附近温度与灯中央温度之间没有温差。从而,水银蒸汽不容易集中在玻璃灯管110端部,放电路径上不容易发生水银蒸汽不足的情况,因此灯的亮度不容易降低。
另一方面,内部引线131的热传导率为170W/m·K的No.1~3、5的冷阴极荧光灯500,其电极附近温度与灯中央温度之间的温差为5℃。由此可知,使内部引线131的热传导率从170W/m·K降低到22W/m·K以下,使得玻璃灯管110的端部温度显著提高。
<冷阴极荧光灯的光束维持率>
图28表示冷阴极荧光灯的光束维持率。将No1.1~No1.7的冷阴极荧光灯500点亮到3000小时,测定光束维持率,得到如图28所示的结果。
首先,将结构上只有内部引线131的热传导率不同的No.2、4、7的冷阴极荧光灯500加以比较,研究内部引线131的热传导率对光束维持率的影响。内部引线131的热传导率为170W/m·K的No.2的冷阴极荧光灯500与内部引线131的热传导率为22W/m·K以下的No.4、7的冷阴极荧光灯500相比,光束维持率随时间的下降更激烈。由此可知,使内部引线131的热传导率为22W/m·K以下时,冷阴极荧光灯500寿命变长。这被认为是因为使内部引线131的热传导率降低时,内部引线131的温度不容易下降,内部引线131附近不容易聚集水银蒸汽,结果不容易发生水银蒸汽无效化的情况。
下面将结构上只有玻璃灯管110的材料不同的No.2的冷阴极荧光灯500与No.5的冷阴极荧光灯500进行比较,研究玻璃灯管110的材料对光束维持率的影响。玻璃灯管110使用无铅玻璃的No.2的冷阴极荧光灯500与玻璃灯管110使用硼硅酸玻璃的No.5的冷阴极荧光灯500相比光束维持率随时间的下降更加激烈。由此可知,玻璃灯管110使用无铅玻璃的情况下,与使用硼硅酸玻璃的情况相比,水银蒸汽更容易无效化。
下面对结构上只有长度L1不同的No.1~3的冷阴极荧光灯500进行比较,研究长度L1对光束维持率的影响。长度L1越长,光束维持率随时间而下降越是快。由此可知,长度L1较短的冷阴极荧光灯500寿命较长。这被认为是因为长度L1较短的冷阴极荧光灯不容易生成汞齐,不容易发生水蒸汽无效化的情况。还有,长度L1为7mm的冷阴极荧光灯与长度L1为9mm的冷阴极荧光灯其光束维持率有显著差别。因此,长度L1最好是7mm以下。
〔背光灯单元〕
<背光灯单元的结构>
图29是表示本发明一实施形态的背光灯单元等的大概结构的分解立体图,图30是说明冷阴极荧光灯的安装状态的立体图。
如图29所示,本发明一实施形态的背光灯单元3000是液晶电视机用的正下方式的背光灯单元,其结构基本上以已有的背光灯单元的结构为依据。
背光灯单元3000具备外围器3100、漫射板3200、漫射片3300、以及透镜片3400,配置于液晶面板3500的背面使用。
如图30所示,外围器3100是用白色的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂制造的箱体,底面形成大致为方形的反射板3110。在外围器3100的内部并设多支第5实施形态的冷阴极荧光灯1100,这些冷阴极荧光灯1100的光线从上述外围器3100的开口向漫射板3200射出。
在反射板3110上,与各冷阴极荧光灯1100的安装位置对应的位置上分别配置一组插座3600。各插座3600是用例如磷青铜等铜合金或铝制造的板材弯折加工形成的构件,由一对挟持片3610、3620和在下端缘连接这些挟持片3610、3620的连接片3630构成的。挟持片3610、3620上设置能够与冷阴极荧光灯1100的外形配合的凹部,如果将冷阴极荧光灯1100嵌入上述凹部内,则能够利用上述挟持片3610、3620的板弹簧的作用将上述冷阴极荧光灯1100支持于插座3600上,同时将上述插座3600与馈电端子1140电气连接。对在背光灯单元3000上安装的冷阴极荧光灯1100,从上述背光灯单元3000的点灯电路(未图示)通过插座3600提供电力。
回到图29,漫射板3200是PC(聚碳酸酯)树脂制造的板状构件,堵着外围器3100的开口配置。漫射片3300是用PC树脂制造的,透镜片3400是用丙烯酸树脂制造的,分别依序与漫射板3200相重叠配置。
<错动防止结构>
冷阴极荧光灯1100由于是借助于挟持片3610、3620的板弹簧作用支持于插座3600,有可能在管轴A的方向上或以管轴A为旋转轴的旋转方向B上错动。一旦在管轴A方向上错动,例如冷阴极荧光灯1100的有效发光区域的一部分就偏离外围器3100的光取出区域,有可能发生背光灯单元3000亮度降低的问题。而且在例如冷阴极荧光灯1100为具有断面为椭圆形的玻璃灯管1110的扁平形状的灯的情况下,冷阴极荧光灯1100在旋转方向B上错动就会发生问题。这是因为椭圆形断面的情况下,为了高效率地从背光灯单元取出光线,最好是其长径或短径与漫射板3200平行,而在向旋转方向B上错动的情况下,光的取出效率降低。而且一旦有这样的光取出效率低的冷阴极荧光灯1100,则冷阴极荧光灯1100之间亮度不同,背光灯单元3000也有可能发生亮度不均匀的情况。
从而,安装于插座3600的冷阴极荧光灯1100最好是在管轴A方向上和旋转方向B上都没有错动。因此考虑将馈电端子1140以及插座3600做成以下说明的结构,以防止冷阴极荧光灯1100的错动。
图31是说明第1错动防止结构用的立体图。图32是说明第1错动防止结构用的剖面图。如图31所示,在第1错动防止结构中,为了防止冷阴极荧光灯1100的错动,在馈电端子1140的主体部1141的外周面上设置方形的配合孔1146,同时在插座3600的挟持片3620的与上述配合孔1146对应的位置上设置向内侧突出的配合突起3640。然后,如图32所示,将冷阴极荧光灯1100嵌入插座3600,使配合孔1146与配合突起3640配合,则所述冷阴极荧光灯1100在管轴A方向上和旋转方向B上都不会错动。还有,配合孔1146和配合突起3640的形状、数量、配置等不限于上面所述。
图33是说明第2错动防止结构用的立体图。图34是说明第2错动防止结构用的剖面图。如图33所示,在第2错动防止结构中,为了防止冷阴极荧光灯1100的错动,在馈电端子1140的主体部1141设置将外周面的一部分做成平坦面的配合面1147,同时在插座3600的挟持片3620的与上述配合面1147对应的位置上设置与馈电端子1140的配合面1147重合的平坦的配合面1650。然后如图34所示,将冷阴极荧光灯1100嵌入插座3600,使馈电端子1140的配合面1147与插座3600的配合面1650吻合,这样就能够使得所述冷阴极荧光灯1100至少在旋转方向B上也不错动。而且为了安装在背光灯单元上而将冷阴极荧光灯1100排列在平坦的工作台上时,不容易在工作台上滚动。还有,配合面1147和配合面1650的形状、数量、配置等不限于上面所述。
<破损防止结构>
冷阴极荧光灯1100其外部引线1132、馈电端子1140的臂部1142、电气连接部1143、以及机械连接部1144从玻璃灯管1110的端部突出,因此在进行安装于背光灯单元3000等处理时这些突出的部分会与工作台或其他冷阴极荧光灯1100冲突,有可能损伤玻璃灯管1110的封装部1112。因此考虑馈电端子1140采用以下说明的结构,以防止封装部1112受到损伤。
图35是说明第1损伤防止结构用的立体图。作为冷阴极荧光灯1100的第1损伤防止结构,为了防止外部引线1132、臂部1142、电气连接部1143、以及机械连接部1144等从玻璃灯管1110突出的部分受到损伤,如例如图35所示,考虑从馈电端子1140的主体部1141的端部延伸出从垂直于管轴A的方向包围上述突出部分的保护部1148。还有,没有从主体部1141的端部上的臂部1142延伸出的部分延伸出保护部1148。
通过这样设置包围外部引线1132、臂部1142、电气连接部1143、以及机械连接部1144等突出的部分的保护部1148,能够尽可能保护这些突出部分不受外力损伤。
还有,在上述例子中,保护部1148是从主体部1141延伸出的构件,但是也可以与主体部1141分开形成,然后将其接合于该主体部1141,将其与主体部1141形成一体化结构。
图36是说明第2损伤防止结构用的立体图。作为冷阴极荧光灯110的第2损伤防止结构,如例如图36所示,考虑采用馈电端子1140还具有保护构件1149的结构。
保护构件1149形成为圆筒状,一端部部分外插在主体部1141上,与主体部1141用激光焊接方法连接。通过这样设置包围外部引线1132的保护构件1149,能够尽可能保护外部引线1132不受外力损坏。
还有,进一步采用以下所述结构能够防止冷阴极荧光灯1100在旋转方向B上错动。
在保护构件1149的一端部设置缺口1149a、1149b。
另一方面,在插座3600设置在馈电端子1140嵌入时与缺口1149a、1149b配合的配合突起1660a、1660b。
配合突起1660a、1660b设置于从连结部1630向管轴方向延伸的延伸部1670的端部部分。
还有,也可以采用配合孔(未图示)代替缺口1149a、1149b。又,配合突起1660a、1660b也可以在接插件之外另行设置。而且缺口1660a、1660b和配合孔的个数不限于两个,也可以是1个。或者也可以是3个以上。配合突起的个数按照缺口或配合孔的个数适当改变即可。
以上根据实施形态对本发明的背光灯单元进行了具体说明,但是本发明的背光灯单元不限于上述实施形态。例如不限于正下方式的背光灯单元,也可以是在液晶面板的背面配置导光板,在上述导光板的端面配置冷阴极荧光灯1100的侧光方式(也称为卫星方式或导光板方式)的背光灯单元。
〔液晶显示装置〕
图37是表示本发明一实施形态的液晶显示装置的部分切开立体图。如图37所示,本发明一实施形态的液晶显示装置4000是例如32英寸的液晶电视机,具备包含液晶面板等的液晶画面单元4100、配置于液晶画面单元4100背面的本实施形态的背光灯单元3000、以及点灯电路4200。
液晶画面单元4100是公知的构件,具备例如滤色片基板、液晶、TFT基板、驱动模块等(未图示),根据外部来的图像信号形成彩色图像。
点灯电路4200使背光灯单元3000内部的冷阴极荧光灯100点亮。冷阴极荧光灯100以40kHz~100kHz、3.0mA~25mA的灯电流工作。
变形例
以上根据实施形态对本发明的冷阴极荧光灯、背光灯单元、以及液晶显示装置进行了具体说明,但是本发明的冷阴极荧光灯、背光灯单元、液晶显示装置不限于上述实施形态。
本发明的冷阴极荧光灯也可以采用将上述第1~第10实施形态以及他们的变形例的结构加以组合的结构。
本发明的背光灯单元也可以是采用上述第1~第10实施形态以及他们的变形例中的任一冷阴极荧光灯的背光灯单元。
<关于玻璃灯管>
(关于玻璃灯管对紫外线的吸收)
在作为玻璃灯管的材料的玻璃中掺杂过渡金属的氧化物,根据其种类掺杂规定的不同数量,以此能够吸收254nm和313nm的紫外线。具体地说,在例如二氧化钛(TiO2)的情况下,借助于组成比为0.05mol%以上的掺杂,能够吸收254nm的紫外线,借助于组成比2mol%以上的掺杂,能够吸收313nm的紫外线。但是在掺杂的二氧化钛组成比大于5.0mol%的情况下,玻璃将失去透明,因此掺杂范围最好是组成比在0.05mol%以上,5.0mol%以下。
又,在二氧化铈(CeO2)的情况下,借助于组成比0.05mol%以上的掺杂,可以吸收254nm的紫外线。但是在掺杂的二氧化铈组成比超过0.5mol%的情况下,玻璃会带颜色,因此最好是在组成比0.05mol%以上,0.5mol%以下的范围内掺杂二氧化铈。还有,通过在而二氧化铈之外还掺杂氧化锡(SnO),能够抑制二氧化铈造成的玻璃着色,因此掺杂的二氧化铈的组成比可以在5.0mol%以下的范围。在这种情况下,如果将掺杂的二氧化铈的组成比提高到0.5mol%以上的组成比,则能够吸收313nm的紫外线。但是在这种情况下,掺杂的二氧化铈的组成比高于5.0mol%时,玻璃也会失去透明。
又,在氧化锌(ZnO)的情况下,利用组成比高于2.0mol%的掺杂,能够吸收254nm的紫外线。但是在掺杂的氧化锌的组成比高于20mol%的情况下,玻璃有可能失去透明,因此理想的氧化锌掺杂范围是2.0mol%以上20mol%以下。
又,在三氧化二铁(Fe2O3)的情况下,借助于0.01mol%以上的组成比的掺杂,能够吸收254nm的紫外线。但是,在掺杂的三氧化二铁组成比高于2.0mol%的情况下,玻璃会着色,因此掺杂的三氧化二铁最好组成比在0.01mol%以上2.0mol%以下的范围内。
(玻璃灯管的红外线透射率系数)
表示玻璃中的水份含量的红外线透射率系数调整为0.3以上且1.2以下的范围,特别是调整为0.4以上,0.8以下范围是理想的。红外线透射率系数如果是1.2以下,则容易得到外部电极荧光灯(EEFL)和长尺寸的冷阴极荧光灯等施加高电压的灯能够使用的低介质损耗角正切,如果是0.8以下,则介质损耗角正切足够小,更加适用于施加高电压的灯。
还有,红外线透射率系数X可以用下式表示。
〔公式1〕X=(log(a/b))/t
a:3840cm -1附近的极小点的透射率(%)
b:3560cm -1附近的极小点的透射率(%)
t:玻璃的厚度
关于玻璃灯管的形状
玻璃灯管的形状不限于直管型,也可以是例如L字形、U字形、“コ”字形、涡旋形等形状。又,垂直于管轴的断面不限于大致为圆形,例如也可以是轨道(track)形或圆角形状那样的扁平形状或椭圆形形状等。
(关于玻璃灯管的玻璃的组成)
使用于玻璃灯管的玻璃以氧化物换算其组成为,二氧化硅(SiO2)60重量%~75重量%、三氧化二铝(Al2O3)1重量%~5重量%、氧化锂(Li2O)0重量%~5重量%、氧化钾(K2O)3重量%~11重量%、氧化钠(Na2O)3重量%~12重量%、氧化钙(CaO)0重量%~9重量%、氧化镁(MgO)0重量%~9重量%、氧化锶(SrO)0重量%~12重量%、氧化钡(BaO)0重量%~12重量%。在这种情况下,不包含铅的成分,能够提供有利于环境保护的冷阴极荧光灯。
而且使用于玻璃灯管的玻璃以氧化物换算更理想的组成是,二氧化硅(SiO2)60重量%~75重量%、三氧化二铝(Al2O3)1重量%~5重量%、三氧化二硼(B2O3)0重量%~3重量%、氧化锂(Li2O)0重量%~5重量%、氧化钾(K2O)3重量%~11重量%、氧化钠(Na2O)3重量%~12重量%、氧化钙(CaO)0重量%~9重量%、氧化镁(MgO)0重量%~9重量%、氧化锶(SrO)0重量%~12重量%、氧化钡(BaO)0重量%~12重量%。
又,使用于玻璃灯管的玻璃以氧化物换算也可以其组成为,二氧化硅(SiO2)60重量%~75重量%、三氧化二铝(Al2O3)1重量%~5重量%、氧化锂(Li2O)0.5重量%~5重量%、氧化钾(K2O)3重量%~7重量%、氧化钠(Na2O)5重量%~12重量%、氧化钙(CaO)1重量%~7重量%、氧化镁(MgO)1重量%~7重量%、氧化锶(SrO)0重量%~5重量%、氧化钡(BaO)7重量%~12重量%。在这种情况下,灯的加工容易进行,而且不包含铅的成分,能够提供有利于环境保护的冷阴极荧光灯。
而且使用于玻璃灯管的玻璃以氧化物换的组成也可以是,二氧化硅(SiO2)65重量%~75重量%、三氧化二铝(Al2O3)1重量%~5重量%、三氧化二硼(B2O3)0重量%~3重量%、氧化锂(Li2O)0.5重量%~5重量%、氧化钾(K2O)3重量%~7重量%、氧化钠(Na2O)5重量%~12重量%、氧化钙(CaO)2重量%~7重量%、氧化镁(MgO)2.1重量%~7重量%、氧化锶(SrO)0重量%~0.9重量%、氧化钡(BaO)7.1重量%~12重量%。在这种情况下,不包含铅的成分,具有适合于照明用途的电绝缘性,而且不容易失去透明。
<关于荧光体层的荧光体>
(关于荧光体对紫外线的吸收)
近年来,随着液晶彩色电视的大型化,堵着背光灯单元的开口的漫射板使用尺寸稳定性良好的聚碳酸酯。这种聚碳酸酯容易在水银发生的313nm波长的紫外线照射下劣化。在这样的情况下,只要利用能够吸收波长313nm的紫外线的荧光体即可。还有,作为能够吸收313nm紫外线的荧光体,有以下所述荧光体。
(a)蓝色
·铕锰共激活铝酸钡·锶·镁(Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl10O17)或(Ba1-x-ySrxEuyMg2-zMnzAl16O27)
在这里,最好是x、y、z分别为满足0≤x≤0.4、0.07≤y≤0.25、0≤z<0.1的条件的数值。
这样的荧光体有例如铕激活铝酸钡·镁(BaMg2Al16O27:Eu2+)、(BaMgAl10O17:Eu2+)(简称为:BAM-B)、和铕激活铝酸钡·锶·镁(Ba,Sr)Mg2Al16O27:Eu2+)、(Ba,Sr)MgAl10O17:Eu2+(简称:SBAM-B)等。
(b)绿色
·锰激活镓酸镁(MgGa2O4:Mn2+)(简称:MGM)
·锰激活铝酸铈·镁·锌(Ce(Mg,Zn)Al11O19:Mn2+)(简称:CMZ)
·铽激活铝酸铈·镁(CeMgAl11O19:Tb3+)(简称CAT)
·铕锰共激活铝酸钡·锶·镁(Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl10O17)或(Ba1-x-ySrxEuyMg2-zMnzAl16O27)
在这里,x、y、z分别为满足0≤x≤0.4、0.07≤y≤0.25、0.1≤z≤0.6的条件的数值,z最好是0.4≤x≤0.5。
作为这样的荧光体有例如铕锰共激活铝酸钡·镁(BaMg2Al16O27:Eu2+,Mn2+)、(BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+)(简称:BAM-G)和铕锰共激活铝酸钡·锶·镁((Ba,Sr)Mg2Al16O27:Eu2+,Mn2+)、((Ba,Sr)MgAl10O17:Eu2+,Mn2+)(简称:SBAM-G)等。
(c)红色
·铕激活磷·钒酸钇(Y(P,V)O4:Eu3+)(简称YPV)
·铕激活钒酸钇(YVO4:Eu3+)(简称YVO)
·铕激活氧硫化钇(Y2O2S:Eu3+)(简称YOS)
·锰激活氟化锗酸镁(3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+)(简称MFG)
·镝激活钒酸钇(YVO4:Dy3+)(是发红色与绿色两种成分的光线的荧光体,简称YDS)
还有,对于一种发光色,也可以将不同的化合物荧光体混合使用。例如蓝色只用BAM-B(吸收313nm),绿色用LAP(不吸收313nm)和BAM-G(吸收313nm),红色使用YOX(不吸收313nm)和YVO(吸收313nm)的荧光体。在这样的情况下,如上所述吸收波长313nm的荧光体通过在总重量组成比中调整为比50%大,几乎能够完全防止紫外线泄漏到玻璃灯管外。从而,在荧光体层2105中包含吸收313nm的紫外线的荧光体的情况下,能够抑制紫外线造成的堵着上述背光灯单元的开口的聚碳酸酯(PC)构成的漫射板等的劣化,能够长时间维持作为背光灯单元的特性。
在这里,所谓“吸收313nm的紫外线”,定义为在254nm附近的激发波长的光谱(所谓激发波长光谱是指改变波长激发荧光体使其发光,将激发波长与发光强度作图的结果)的强度作为100%时,313nm的激发波长光谱的强度为80%以上的情况。也就是说,所谓吸收313nm的紫外线的荧光体是能够吸收313nm的紫外线变换为可见光的荧光体。
(关于荧光体的高色再现性)
在以液晶电视机为代表的液晶显示装置中,伴随作为近年来的高图像质量化的一环的高色再现性化,对作为该液晶显示装置的背光灯单元的光源使用的冷阴极荧光灯,有扩大可再现的色度范围的要求。
对这样的要求,通过使用例如以下所述的荧光体,可以谋求比使用实施形态的荧光体的情况更进一步扩大色度范围。具体地说,在CIE1931色度图中,高色再现用的该荧光体的色度坐标值,位于包含连接实施形态中使用的三种荧光体的色度坐标值形成的三角形,扩展色再现范围的坐标上。
(a)蓝色
·铕激活锶·氯磷灰石(Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+)(简称:SCA),色度坐标:x=0.151,y=0.065
除了上面所述外,也可以使用铕激活锶·钙·钡·氯磷灰石(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu2+)(简称:SBCA),上述波长313nm的紫外线也能够吸收的SBAM-B,也可以使用于实现高色再现。
(b)绿色
·BAM-G、色度坐标:x=0.139,y=0.574
·CMZ、色度坐标:x=0.164,y=0.722
·CAT、色度坐标:x=0.267,y=0.663
还有,这些荧光体如上所述,也能够吸收波长313nm的紫外线,又,除了在这里说明的三种荧光体颗粒以外,MGM也可以使用于实现高色再现。
(c)红色
·YOS、色度坐标:x=0.651,y=0.344
·YPV、色度坐标:x=0.658,y=0.333
·MFG、色度坐标:x=0.711,y=0.287
还有,这些荧光粉如上所述,也能够吸收波长313nm的紫外线,又,除了在这里说明的三种荧光体粒子以外,YVO、YDS也可以使用于实现高色再现。
又,上面所示的色度坐标值是只用各种荧光体的粉末测定的代表值,由于测定的方法(测定的原理等)的原因,各荧光体粉末所示的色度坐标值有时候可能与上面所揭示的数值有若干不同。作为参考,上述实施形态1的各荧光体粉末的色度坐标值由YOX(x=0.644、y=0.353)、LAP(x=0.351、y=0.585)、BAM-B(x=0.148、y=0.056)构成。
还有,用于发出红、绿、兰各种颜色的荧光体对于各波长不限于一种,也可以将多个种类荧光体组合使用。
在这里对使用上述高色再现用的荧光体颗粒形成荧光体层的情况进行说明。在这里的进行的评价用以CIE1931色度图中将NTSC标准的三基色的色度坐标值加以连接的NTSC三角形的面积为基准的,使用高色再现用的荧光体的情况下的三个色度坐标值连接形成的三角形的面积之比(以下称为NTSC比)进行。
例如蓝色使用BAM-B,绿色使用BAM-G,红色使用YVO时(例1)NTSC比为92%,又,蓝色使用SCA,绿色使用BAM-G,红色使用YVO时(例2)NTSC比为100%,又,蓝色使用SCA,绿色使用BAM-G,红色使用YOX时(例3)NTSC比为95%,相比例1和例2,可以使辉度提高10%。
还有,在这里进行的评价中使用的色度坐标值是将灯等组装于其中的液晶显示装置的状态下测定的数值,因此由于与滤色镜组合,色再现范围有可能相对于上述数值波动。
<关于封入玻璃灯管中的稀有气体>
在封入玻璃灯管中的稀有气体中也可以包含氪气。在这种情况下,可以抑制冷阴极荧光灯的红外线辐射。而且稀有气体中氪气的含量最好是在0.5mol%以上5mol%以下范围内。在这种情况下,不使灯电压有大的改变,就能够抑制冷阴极荧光灯的红外线辐射。例如氩气在0mol%以上,9.5mol%以下范围内;氖气在90mol%以上,95.5mol%以下的范围内;氪气在0.5mol%以上,5mol%以下范围内。而且稀有气体中包含的氪气在0.5mol%以上,3mol%以下的范围内则更加理想。还有,稀有气体中包含氪气1mol%以上,3mol%以下则还要理想。
工业应用性
本发明的冷阴极放电灯、背光灯单元、以及液晶显示装置可以使用于全部照明领域。
Claims (19)
1.一种冷阴极荧光灯,其特征在于,具备:
玻璃灯管;
设置于所述玻璃灯管内表面的荧光体层;
设置于所述玻璃灯管的端部内侧的空心电极;
一端连接于所述空心电极且另一端侧封装于所述玻璃灯管的端部的引线、以及
设置于所述玻璃灯管的端部外侧的散热构件,
所述引线的比所述玻璃灯管的外表面更靠内侧的位置上的部分的热传导率为22W/m·K以下。
2.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
构成所述玻璃灯管的玻璃以氧化物换算含有3重量%~20重量%的氧化钠(Na2O)。
3.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
构成所述玻璃灯管的玻璃具有以氧化物换的以下的组成:SiO2为60重量%~75重量%、Al2O3为1重量%~5重量%、Li2O为0重量%~5重量%、K2O为3重量%~11重量%、Na2O为3重量%~12重量%、CaO为0重量%~9重量%、MgO为0重量%~9重量%、SrO为0重量%~12重量%、BaO为0重量%~12重量%。
4.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
构成所述玻璃灯管的玻璃具有以氧化物换算的以下组成:SiO2为60重量%~75重量%、Al2O3为1重量%~5重量%、Li2O为0.5重量%~5重量%、K2O为3重量%~7重量%、Na2O为5重量%~12重量%、CaO为1重量%~7重量%、MgO为1重量%~7重量%、SrO为0重量%~5重量%、BaO为7重量%~12重量%。
5.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
构成所述玻璃灯管的玻璃具有以氧化物换算的以下组成:SiO2为65重量%~75重量%、Al2O3为1重量%~5重量%、B2O3为0重量%~3重量%、Li2O为0.5重量%~5重量%、K2O为3重量%~7重量%、Na2O为5重量%~12重量%、CaO为2重量%~7重量%、MgO为2.1重量%~7重量%、SrO为0重量%~0.9重量%、BaO为7.1重量%~12重量%。
6.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
所述玻璃灯管的内表面上的所述玻璃灯管与所述引线接触的位置P与所述荧光体层的端缘的、所述玻璃灯管的管轴A方向上的长度L1为7mm以下。
7.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
在所述散热构件与玻璃灯管之间设置隔热层。
8.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
所述引线其另一端向所述玻璃灯管的外侧引出,
所述散热构件是与所述引线的另一端电气连接的馈电端子,所述散热构件具备:
外嵌于所述玻璃灯管端部的主体部;
用于将所述主体部与所述引线电气连接的电气连接部;以及
在所述电气连接部之外另行设置的、将所述主体部与所述引线机械连接用的机械连接部。
9.根据权利要求8所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
所述电气连接部利用钎焊与所述引线连接。
10.根据权利要求8所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
所述机械连接部借助于铆接与所述引线连接。
11.根据权利要求8所述的冷阴极荧光灯,其特征在于
所述电气连接部比所述机械连接部更靠所述引线的另一端侧配置。
12.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
在所述空心电极的表面,设置包含稀土元素的电子发射物质层。
13.根据权利要求12所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
在所述空心电极的表面,直接或间接设置铯化合物。
14.根据权利要求13所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
在所述空心电极的内表面,设置所述电子发射物质层,
在所述空心电极的外表面,设置所述铯化合物
15.根据权利要求13所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
所述铯化合物是铝酸铯、铌酸铯、硫酸铯、钨酸铯、钼酸铯、氧化铯、氯化铯、氢氧化铯中的任一种以上。
16.根据权利要求12所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
所述稀土元素是镧(La)或钇(Y)中的任意一种以上。
17.根据权利要求12所述的冷阴极荧光灯,其特征在于,
所述电子发射物质层还包含硅(Si)、铝(Al)、锆(Zr)、硼(B)、锌(Zn)、铋(Bi)、磷(P)以及锡(Sn)中的任意一种以上。
18.一种背光灯单元,其特征在于,
搭载权利要求1的冷阴极荧光灯作为光源。
19.一种液晶显示装置,其特征在于,
具备权利要求18所述的背光灯单元。
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